流体道構造
【課題】 排ガスのような搬送中の流体が漏洩しても、漏洩した流体による影響を最小限にすることを可能にする流体道構造を提供する。
【解決手段】 流体を密閉状態で搬送する煙道10の煙道部11と、煙道部11の外側を覆う外装部12とを具備する流体道構造において、煙道部11と外装部12との間に形成される空間を区切る遮断部50を備える。
【解決手段】 流体を密閉状態で搬送する煙道10の煙道部11と、煙道部11の外側を覆う外装部12とを具備する流体道構造において、煙道部11と外装部12との間に形成される空間を区切る遮断部50を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、ガスや液体のような流体を搬送する流体道の構造に関する。
【背景技術】
【0002】
流体道が搬送する流体には、例えば発電所のボイラーで発生して脱硝した排ガスがあり、こうした排ガスを流体道として煙道が密閉状態で煙突まで導く。つまり、図13に示すように、発電所の各発電ユニットで脱硝された排ガスは、電気集じん装置101と排煙脱硫装置102を経て煙突103に導かれる。電気集じん装置101と排煙脱硫装置102との間を連結する煙道110には、排ガスの誘引通風機121が設置され、排煙脱硫装置102と煙突103との間を連結する煙道110には、排ガスの脱硫通風機122が設置されている。このように、発電所では煙道110が排ガスを搬送する。
【0003】
こうした煙道110は、通常、図14に示すように二重構造をしている。つまり、煙道110は、高温の排ガスを搬送する煙道部111と、この煙道部111を囲むように設置されている外装部112と、断熱部113とを備えている。断熱部113は、煙道部111と外装部112との間に形成されている空間に設けられた断熱材であり、高温の排ガスを搬送する煙道部111を断熱する。さらに、煙道110には、図15に示すように、エキスパンション120が一定間隔で設けられている(例えば、特許文献1参照。)。なお、図15はエキスパンション120の概略の構成を示す図であり、煙道110の外装部112を煙道部111に対して支持する構造の記載を省略している。
【0004】
エキスパンション120は、エキスパンション部121と外装部122とを備えている。エキスパンション部121は、密閉状態で排ガスを搬送すると共に伸縮自在であり、高温の排ガスで発生する煙道部111の膨張を吸収する。そして、エキスパンション部121の伸縮に伴って、エキスパンション部121を囲むように設置されている外装部122は、煙道110の外装部112を摺り動く構造になっている。つまり、外装部122の一端が一方の煙道110の外装部112に固定され、外装部122の他端が他方の煙道110の外装部112を摺り動く。これにより、エキスパンション部114が伸縮すると、外装部122が外装部112を摺り動いて、エキスパンション部114の伸縮を吸収する。なお、図15では、エキスパンション部121の外装部122を煙道部111に対して支持する構造の記載を省略し、また、エキスパンション部121を煙道部111に接続するための構造の記載を省略している。
【0005】
このように、煙道110は、排ガスの温度が原因で伸縮してもエキスパンション120で伸縮を吸収しながら、高温の排ガスを煙突103まで搬送する。
【特許文献1】特開平5−157217号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
ところで、従来の煙道110には次の課題がある。煙道110の煙道部111とエキスパンション120のエキスパンション部121との接続部分で、煙道部111を流れる排ガスが漏洩することがある。排ガスにはボイラーで燃料を燃焼するときに生じる硫黄酸化物(SOx)が含まれているので、排ガスが漏洩すると、煙道110の煙道部111と外装部112との空間に排ガスが充満し、排ガス中の硫黄酸化物(SOx)で金属製の外装部112が腐食されてしまう。
【0007】
この発明の目的は、前記の課題を解決し、排ガスのような搬送中の流体が漏洩しても、漏洩した流体による影響を最小限にすることを可能にする流体道構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
前記の課題を解決するために、請求項1の発明は、流体を密閉状態で搬送する搬送部と、該搬送部の外側を覆う外装部とを具備する流体道構造において、前記搬送部と前記外装部との間に形成される空間を区切る遮断部を備えることを特徴とする流体道構造である。
【0009】
請求項1の発明では、搬送部と外装部との間に形成される空間が遮断部によって区切られ、遮断部はこの空間を互いに分離した状態にしている。
【0010】
請求項2の発明は、請求項1に記載の流体道構造において、前記遮断部間に設置され、前記搬送部からの漏洩流体を検知する検知部を備えることを特徴とする。
【0011】
請求項3の発明は、請求項2に記載の流体道構造において、前記検知部は、前記外装部に空けられた検知孔と、該検知孔を流れる漏洩流体を検知する検知手段とを備えることを特徴とする。
【0012】
請求項4の発明は、請求項3に記載の流体道構造において、前記検知手段は前記外装部の内側に、かつ、前記検知孔近傍に設けられた帯状のリボンであり、前記リボンの先端部分は、前記搬送部からの漏洩流体が前記検知孔から流れるときに、該漏洩流体の流れで該検知孔から排出されることを特徴とする。
【0013】
請求項5の発明は、請求項3に記載の流体道構造において、前記検知手段は前記搬送部からの漏洩流体を検知する検知器であることを特徴とする。
【0014】
請求項6の発明は、請求項1〜5のいずれか1項に記載の流体道構造において、前記搬送部は流体を流す流体道部と該流体道部の伸縮を吸収するエキスパンション部とから成り、該流体道部と該エキスパンション部との接続部分の空間であって、該流体道部と前記外装部との間に形成される空間に前記遮断部を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【0015】
請求項1の発明によれば、搬送部と外装部とで形成される空間を遮断部で区切るので、搬送部から流体が漏洩しても、搬送部と外装部とで形成される空間内に漏洩流体が拡散することを遮断部で防止することができる。これにより、漏洩流体が外装部に与える影響を最小限にすることができる。
【0016】
請求項2および請求項3の発明によれば、搬送部からの漏洩流体や、検知孔から排出される漏洩流体を検知部で検知することができる。また、請求項4の発明によれば、搬送部からの流体が漏れると検知孔からリボンが排出されるので、簡単な構造で、かつ、視覚的に、搬送部からの流体の漏れを知らせることができる。さらに、請求項5の発明によれば、流体を検知する検知器を備えるので、搬送部からの漏れの有無を正確に検知することができる。
【0017】
請求項6の発明によれば、流体道部と外装部とによる二重構造の空間を、エキスパンション部の両側に位置する部分で、遮断部により区切ったので、エキスパンション部と流体道部との接続部分で発生した流体の漏れの影響をエキスパンション部だけに止めて、この影響を最小にすることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【0018】
次に、この発明の実施の形態について、発電所の発電ユニットに設けられている煙道を例として説明する。
【0019】
(実施の形態1)
この実施の形態による流体道構造を図1および図2に示す。この流体道構造は、二重構造の煙道10とエキスパンション20とを備えている。煙道10は、発電ユニットで発生した高温の排ガスを密閉状態で搬送する煙道部11と、煙道部11を囲むように設置されている金属製の外装部12と、断熱部13とを備えている。なお、図1では断熱部13を省略している。また、図2は煙道10およびエキスパンション20の概略の構成を示す。断熱部13は、煙道部11と外装部12との二重構造によって形成される空間に設けられている。煙道部11の内壁面11A側には高温の排ガスが流れるので、断熱部13は煙道部11を断熱する。煙道部11は、例えば耐火性の金属に耐食性の材料をコーティングしたもので作られている。発電ユニットが停止しているときには煙道部11が収縮した状態になり、発電ユニットが運転中であるときには煙道部11が膨張した状態になる。こうした煙道部11の伸縮を吸収するために、煙道部11にはエキスパンション20が一定間隔で設けられている。
【0020】
エキスパンション20は、伸縮が自在であり、高温の排ガスで生じる煙道部111の収縮を吸収する。エキスパンション20は、エキスパンション部21と金属製の外装部22とを備えている。エキスパンション部21と外装部22との間には空間Sが形成されている。エキスパンション部21は、耐火性の繊維とテフロン(登録商標)との積層構造をしており、密閉状態で排ガスを搬送すると共に伸縮が自在である。エキスパンション部21は、比較的自由な方向に動くので、エキスパンション部21の動きを煙道部11の長手方向に制限するために、図3に示すように、ガイド部30が空間Sに設置されている。
【0021】
ガイド部30は、金属製の棒状の支持部分31、32と、同じく金属製の棒状の架溝部分33とを備えている。支持部分31、32の一端は煙道部11の外壁面11Bに固定され、支持部分32の他端部分と架溝部分33の一端部分とは溶接等によって固定されている。このとき、架溝部分33は煙道部11の長手方向になるように、支持部分32に固定されている。支持部分31の他端部分と架溝部分33の他端部分とは、支持部分31が架溝部分33の長手方向に沿って動く摺り動き構造(以下、「摺動構造」という)にされている。このために図4に示すように、架溝部分33には長穴33Aが煙道部11の長手方向つまり架溝部分33の長手方向に形成され、支持部分31には案内ボルト31Aが固定具31Bによって固定されている。そして、支持部分31の案内ボルト31Aが架溝部分33の長穴33Aに挿入されて、摺動構造が形成されている。
【0022】
ガイド部30はエキスパンション部21の周囲に少なくとも1つ、または、対称的に設置された1組が1つ以上配置されている。こうしたガイド部30を備えるエキスパンション20により、図5に示すように、収縮方向M2への煙道部11の動きを吸収することができる。
【0023】
煙道10の外装部12は、次のようにして煙道部11に対して移動可能に保持されている。つまり、図6に示すように、外装部12は保持具41によって煙道部11に保持されている。保持具41は、図7に示すように、一端が煙道部11の外壁面11Bに固定された取付用ボルト41Aと、取付用ボルト41Aの先端部分に設けられたネジに嵌め合うナット41Bとを備えている。また、外装部12には、煙道部11の長手方向に沿って長い長穴12Aが空けられている。そして、取付用ボルト41Aの先端部分が外装部12の長穴12Aに挿入され、2つのナット41Bによるダブルナットで止められて、煙道部11が外装部12に対して移動可能に固定されている。
【0024】
同じようにして、エキスパンション20の外装部22は、保持具41によって、ガイド部30の架溝部分33に対して移動可能に、架溝部分33に保持されている。これに加えて、外装部22は、次のようにして煙道10の外装部12に対して移動可能に保持されている。つまり、図8に示すように、外装部22は連結具42によって外装部12に連結されている。連結具42は、連結用ボルト42Aと、この連結用ボルト42Aの一端部分と他端部分とのネジに嵌め合うナット42Bとを備えている。また、外装部12には、煙道部11の長手方向に沿って長い長穴12Bが空けられ、同じようにして、外装部22にも長穴22Aが空けられている。そして、連結用ボルト42Aが外装部12の長穴12Bと外装部22の長穴22Aに挿入され、連結用ボルト42Aの両端部分が2つのナット42Bによるダブルナットでそれぞれ止められて、外装部22が外装部12に対して摺り動き可能に固定されている。つまり、外装部22と外装部12とにより摺動構造が形成されている。
【0025】
さらに、エキスパンション20のエキスパンション部21は、次のようにして煙道10の煙道部11に固定されている。つまり、図8に示すような固定具43が用いられている。固定具43は、ボルト43Aと、ボルト43Aと嵌め合うナット43Bと、補助板43Cとを備えている。また、煙道部11とエキスパンション部21と補助板43Cとには貫通穴が開けられている。そして、各貫通穴にボルト43Aが挿入され、ボルト43Aがナット43Bで止められ、補助板43Cを介在して、エキスパンション部21が煙道部11に固定されている。通常、エキスパンション部21と煙道部11との接続部分から、煙道部11を流れる排ガスが漏れることはないが、固定具43に緩みなどが生じると、排ガスが漏れることがある。
【0026】
こうした排ガスの漏れに備えて、この実施の形態では、二重構造の煙道10に対して遮断部50が設けられ、エキスパンション20に対して検知部60が設けられている。先ず、遮断部50について説明する。遮断部50は、煙道10とエキスパンション20との接続部分に形成されている開口Wに設けられている。遮断部50は板状の遮断板51を備えている。遮断板51は、煙道部11と外装部12との間に形成されている空間と、エキスパンション20に形成されている空間Sとを区切って、2つの空間を分離するものである。
【0027】
遮断板51は耐熱性を持つテフロン(登録商標)などの材料を基にして作られている。遮断板51の一端はシリコンなどのシール材52によって外装部12の端部に取り付けられ、他端は同じくシリコンなどのシール材53で煙道部11に固定されている。そして、発電ユニットの運転により煙道部11が膨張したとき、図9に示すように、シール材52、53の持つ弾性で遮断板51が傾斜し、煙道部11の膨張を吸収する。このとき、煙道部11の膨張でシール材52、53が変形するだけであるので、遮断部50が開口Wを塞いでいる状態、つまり、煙道部11と外装部12との間に形成されている空間と、エキスパンション20に形成されている空間Sとを区切っている状態に変りはない。つまり、断熱部13が設けられている空間は、エキスパンション部21が設けられている空間から常に分離された状態にある。
【0028】
次に、検知部60について説明する。検知部60は、エキスパンション部21と煙道部11との接続部分などから排ガスが漏洩したときに、漏洩ガスを検知するためのものである。検知部60は、先の図8に示すように、検知孔61とリボン62と円筒部63とを備えている。検知孔61は、地表面側と向かい合うエキスパンション20の外装部22に空けられている。検知孔61の地表面側には、筒状の円筒部63が取り付けられている。検知孔61は排ガスが漏洩したときに漏洩ガスを流すための孔であり、円筒部63は漏洩ガスを地表面側に向かって流すためのものである。つまり、排ガスが漏洩すると、図10(a)に示すように、検知孔61から円筒部63を通って流れ出す、漏洩ガスによるガス流GFが発生する。
【0029】
検知部60のリボン62は、排ガスの漏洩を視覚的に知らせるためのものである。帯状のリボン62の一端が、エキスパンション20の外装部22の内側に固定されている。図8では、リボン62の一端が、煙道10の外装部12の先端に固定されている。固定されたリボン62を伸ばしたときに、リボン62が検知孔61の上を通るように、リボン62の一端が固定されている。通常、リボン62は外装部22の内側に収納されている。そして、排ガスが漏洩すると、図10(b)に示すように、漏洩ガスのガス流GFにより、リボン62が外装部22の外側に排出されて、排ガスの漏洩を視覚的に知らせる。同時に、検知孔61は漏洩ガスを大気中に排出する。このように、リボン62の排出により排ガスの漏洩を知らせるので、リボン62を目立つ色に着色してもよい。なお、リボン62の代わりとして、例えば漏洩ガスのガス流GFで回転する風車のようなものを円筒部63の先端に設けてもよい。
【0030】
こうした検知部60は、排ガスの漏洩を視覚的に知らせるので、担当者による視認が容易なように、検知部60をエキスパンション20の地表面側に設けることが最適である。また、検知部60を地表面側に設けることにより、漏洩ガスが液状になった場合でも、液状の漏洩ガスが検知孔61から排出される。
【0031】
こうした構成の流体道構造によれば、エキスパンション部21と煙道部11との接続部分から排ガスが漏れても、遮断部50により、外装部12と煙道部11とで形成される空間に漏洩ガスが流れて拡散することを防ぐので、漏洩ガスによる影響はエキスパンション20の外装部22だけに止まり、煙道10の外装部12に影響を与えることを防ぐことができる。つまり、漏洩ガスによる影響を最小限にすることができる。同時に、検知部60では、漏洩ガスによるガス流GFが発生し、リボン62が検知孔61から排出されて、排ガスの漏洩を視覚的に知らせることができる。
【0032】
こうして、この実施の形態により、煙道10を搬送中の排ガスが漏洩しても、漏洩した排ガスはエキスパンション20の空間を流れるだけであり、煙道10の外装部12に対しては漏洩ガスの影響を防ぐことができ、かつ、排ガスの発生を視覚的に知らせることができる。また、煙道10やエキスパンション20の大幅な変更を行うことを不要にして、漏洩ガスの影響を防ぐと共に排ガスの漏洩を知らせることができる。
【0033】
(実施の形態2)
この実施の形態では、実施の形態1の検知部60を次のようにしている。なお、この実施の形態では、先に説明した実施の形態1と同一もしくは同一と見なされる構成要素には、それと同じ参照符号を付けて、その説明を省略する。この実施の形態は、図11に示すように、検知部60のリボン62の代わりに、排ガス中に含まれる物質、例えば硫黄酸化物(SOx)を検出する検知器64を用いる。検知器64は、本体64Aとセンサ64Bと表示灯64Cとを備えている。センサ64Bは、硫黄酸化物(SOx)を検出すると、検知信号を本体64Aに送る。本体64Aは、検知信号を受け取ると、表示灯64Cを点灯制御する。これにより、排ガスの漏洩を知らせることができる。なお、本体64Aは検知信号を受け取ると、排ガスの漏洩発生を示す信号を無線等で受信装置(図示を省略)に送るようにしてもよい。
【0034】
また、検知器64としては、排ガスの流量を検知するガス流量計などを用いることもできる。
【0035】
このように、この実施の形態によれば、検知器64を用いて排ガスの漏洩発生を検知するので、漏洩発生を正確に検知することができる。
【0036】
(実施の形態3)
この実施の形態では、実施の形態1のエキスパンション20を介在した煙道10の接続に代わって、煙道10の接続を次のようにしている。なお、この実施の形態では、先に説明した実施の形態1と同一もしくは同一と見なされる構成要素には、それと同じ参照符号を付けて、その説明を省略する。この実施の形態では、図12に示すように、煙道部11の先端に設けられたフランジ11Cにより煙道部11を接続している。フランジ11Cの接続にはボルトとナットを用いたものや、溶接によるものがある。
【0037】
こうした流体道構造は低温の排ガスを搬送する場合に用いられる。そして、フランジ11Cによる接続部分で排ガスが漏洩した場合、実施の形態1と同じようにして、外装部12と煙道部11とで形成される空間に漏洩ガスが拡散して、外装部12に影響を与えることを防ぐことができる。同時に、検知部60では、実施の形態1と同じように、漏洩ガスによるガス流GFが発生し、リボン62が検知孔61から排出されて、排ガスの漏洩を知らせることができる。
【0038】
以上、この発明の各実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は各実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、この発明に含まれる。例えば、各実施の形態では、煙道10が搬送する流体が発電ユニットの排ガスであったが、この発明は、各種の設備で用いられる蒸気、アンモニアガス等のガスや、溶液のような流体を搬送する流体道構造にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【0039】
【図1】この発明の実施の形態1による流体道構造の概略を示す斜視図である。
【図2】図1のI−I断面を示す断面図である。
【図3】ガイド部を示す断面図である。
【図4】ガイド部の摺動構造を示す斜視図である。
【図5】煙道部の収縮の様子を示す断面図である。
【図6】外装部の保持の様子を示す断面図である。
【図7】保持具による外装部の保持の様子を示す断面図である。
【図8】煙道部と外装部とで形成される開口付近を拡大した様子を示す断面図である。
【図9】煙道部が膨張したときの遮断部の様子を示す断面図である。
【図10】排ガスの漏洩を説明する図であり、図10(a)は漏洩ガスによるガス流を示す図、図10(b)はガス流によるリボンの排出を示す図である。
【図11】この発明の実施の形態2による検知部を示す図である。
【図12】この発明の実施の形態3による流体道構造の概略を示す断面図である。
【図13】煙道を説明する図である。
【図14】煙道の構造を説明する断面図である。
【図15】エキスパンションの概略構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【0040】
10 煙道(流体道)
11 煙道部(流体道部)
12 外装部
20 エキスパンション
21 エキスパンション部
22 外装部
30 ガイド部
50 遮断部
51 遮断板
52、53 シール材
60 検知部
61 検知孔
62 リボン
63 円筒部
【技術分野】
【0001】
この発明は、ガスや液体のような流体を搬送する流体道の構造に関する。
【背景技術】
【0002】
流体道が搬送する流体には、例えば発電所のボイラーで発生して脱硝した排ガスがあり、こうした排ガスを流体道として煙道が密閉状態で煙突まで導く。つまり、図13に示すように、発電所の各発電ユニットで脱硝された排ガスは、電気集じん装置101と排煙脱硫装置102を経て煙突103に導かれる。電気集じん装置101と排煙脱硫装置102との間を連結する煙道110には、排ガスの誘引通風機121が設置され、排煙脱硫装置102と煙突103との間を連結する煙道110には、排ガスの脱硫通風機122が設置されている。このように、発電所では煙道110が排ガスを搬送する。
【0003】
こうした煙道110は、通常、図14に示すように二重構造をしている。つまり、煙道110は、高温の排ガスを搬送する煙道部111と、この煙道部111を囲むように設置されている外装部112と、断熱部113とを備えている。断熱部113は、煙道部111と外装部112との間に形成されている空間に設けられた断熱材であり、高温の排ガスを搬送する煙道部111を断熱する。さらに、煙道110には、図15に示すように、エキスパンション120が一定間隔で設けられている(例えば、特許文献1参照。)。なお、図15はエキスパンション120の概略の構成を示す図であり、煙道110の外装部112を煙道部111に対して支持する構造の記載を省略している。
【0004】
エキスパンション120は、エキスパンション部121と外装部122とを備えている。エキスパンション部121は、密閉状態で排ガスを搬送すると共に伸縮自在であり、高温の排ガスで発生する煙道部111の膨張を吸収する。そして、エキスパンション部121の伸縮に伴って、エキスパンション部121を囲むように設置されている外装部122は、煙道110の外装部112を摺り動く構造になっている。つまり、外装部122の一端が一方の煙道110の外装部112に固定され、外装部122の他端が他方の煙道110の外装部112を摺り動く。これにより、エキスパンション部114が伸縮すると、外装部122が外装部112を摺り動いて、エキスパンション部114の伸縮を吸収する。なお、図15では、エキスパンション部121の外装部122を煙道部111に対して支持する構造の記載を省略し、また、エキスパンション部121を煙道部111に接続するための構造の記載を省略している。
【0005】
このように、煙道110は、排ガスの温度が原因で伸縮してもエキスパンション120で伸縮を吸収しながら、高温の排ガスを煙突103まで搬送する。
【特許文献1】特開平5−157217号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
ところで、従来の煙道110には次の課題がある。煙道110の煙道部111とエキスパンション120のエキスパンション部121との接続部分で、煙道部111を流れる排ガスが漏洩することがある。排ガスにはボイラーで燃料を燃焼するときに生じる硫黄酸化物(SOx)が含まれているので、排ガスが漏洩すると、煙道110の煙道部111と外装部112との空間に排ガスが充満し、排ガス中の硫黄酸化物(SOx)で金属製の外装部112が腐食されてしまう。
【0007】
この発明の目的は、前記の課題を解決し、排ガスのような搬送中の流体が漏洩しても、漏洩した流体による影響を最小限にすることを可能にする流体道構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
前記の課題を解決するために、請求項1の発明は、流体を密閉状態で搬送する搬送部と、該搬送部の外側を覆う外装部とを具備する流体道構造において、前記搬送部と前記外装部との間に形成される空間を区切る遮断部を備えることを特徴とする流体道構造である。
【0009】
請求項1の発明では、搬送部と外装部との間に形成される空間が遮断部によって区切られ、遮断部はこの空間を互いに分離した状態にしている。
【0010】
請求項2の発明は、請求項1に記載の流体道構造において、前記遮断部間に設置され、前記搬送部からの漏洩流体を検知する検知部を備えることを特徴とする。
【0011】
請求項3の発明は、請求項2に記載の流体道構造において、前記検知部は、前記外装部に空けられた検知孔と、該検知孔を流れる漏洩流体を検知する検知手段とを備えることを特徴とする。
【0012】
請求項4の発明は、請求項3に記載の流体道構造において、前記検知手段は前記外装部の内側に、かつ、前記検知孔近傍に設けられた帯状のリボンであり、前記リボンの先端部分は、前記搬送部からの漏洩流体が前記検知孔から流れるときに、該漏洩流体の流れで該検知孔から排出されることを特徴とする。
【0013】
請求項5の発明は、請求項3に記載の流体道構造において、前記検知手段は前記搬送部からの漏洩流体を検知する検知器であることを特徴とする。
【0014】
請求項6の発明は、請求項1〜5のいずれか1項に記載の流体道構造において、前記搬送部は流体を流す流体道部と該流体道部の伸縮を吸収するエキスパンション部とから成り、該流体道部と該エキスパンション部との接続部分の空間であって、該流体道部と前記外装部との間に形成される空間に前記遮断部を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【0015】
請求項1の発明によれば、搬送部と外装部とで形成される空間を遮断部で区切るので、搬送部から流体が漏洩しても、搬送部と外装部とで形成される空間内に漏洩流体が拡散することを遮断部で防止することができる。これにより、漏洩流体が外装部に与える影響を最小限にすることができる。
【0016】
請求項2および請求項3の発明によれば、搬送部からの漏洩流体や、検知孔から排出される漏洩流体を検知部で検知することができる。また、請求項4の発明によれば、搬送部からの流体が漏れると検知孔からリボンが排出されるので、簡単な構造で、かつ、視覚的に、搬送部からの流体の漏れを知らせることができる。さらに、請求項5の発明によれば、流体を検知する検知器を備えるので、搬送部からの漏れの有無を正確に検知することができる。
【0017】
請求項6の発明によれば、流体道部と外装部とによる二重構造の空間を、エキスパンション部の両側に位置する部分で、遮断部により区切ったので、エキスパンション部と流体道部との接続部分で発生した流体の漏れの影響をエキスパンション部だけに止めて、この影響を最小にすることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【0018】
次に、この発明の実施の形態について、発電所の発電ユニットに設けられている煙道を例として説明する。
【0019】
(実施の形態1)
この実施の形態による流体道構造を図1および図2に示す。この流体道構造は、二重構造の煙道10とエキスパンション20とを備えている。煙道10は、発電ユニットで発生した高温の排ガスを密閉状態で搬送する煙道部11と、煙道部11を囲むように設置されている金属製の外装部12と、断熱部13とを備えている。なお、図1では断熱部13を省略している。また、図2は煙道10およびエキスパンション20の概略の構成を示す。断熱部13は、煙道部11と外装部12との二重構造によって形成される空間に設けられている。煙道部11の内壁面11A側には高温の排ガスが流れるので、断熱部13は煙道部11を断熱する。煙道部11は、例えば耐火性の金属に耐食性の材料をコーティングしたもので作られている。発電ユニットが停止しているときには煙道部11が収縮した状態になり、発電ユニットが運転中であるときには煙道部11が膨張した状態になる。こうした煙道部11の伸縮を吸収するために、煙道部11にはエキスパンション20が一定間隔で設けられている。
【0020】
エキスパンション20は、伸縮が自在であり、高温の排ガスで生じる煙道部111の収縮を吸収する。エキスパンション20は、エキスパンション部21と金属製の外装部22とを備えている。エキスパンション部21と外装部22との間には空間Sが形成されている。エキスパンション部21は、耐火性の繊維とテフロン(登録商標)との積層構造をしており、密閉状態で排ガスを搬送すると共に伸縮が自在である。エキスパンション部21は、比較的自由な方向に動くので、エキスパンション部21の動きを煙道部11の長手方向に制限するために、図3に示すように、ガイド部30が空間Sに設置されている。
【0021】
ガイド部30は、金属製の棒状の支持部分31、32と、同じく金属製の棒状の架溝部分33とを備えている。支持部分31、32の一端は煙道部11の外壁面11Bに固定され、支持部分32の他端部分と架溝部分33の一端部分とは溶接等によって固定されている。このとき、架溝部分33は煙道部11の長手方向になるように、支持部分32に固定されている。支持部分31の他端部分と架溝部分33の他端部分とは、支持部分31が架溝部分33の長手方向に沿って動く摺り動き構造(以下、「摺動構造」という)にされている。このために図4に示すように、架溝部分33には長穴33Aが煙道部11の長手方向つまり架溝部分33の長手方向に形成され、支持部分31には案内ボルト31Aが固定具31Bによって固定されている。そして、支持部分31の案内ボルト31Aが架溝部分33の長穴33Aに挿入されて、摺動構造が形成されている。
【0022】
ガイド部30はエキスパンション部21の周囲に少なくとも1つ、または、対称的に設置された1組が1つ以上配置されている。こうしたガイド部30を備えるエキスパンション20により、図5に示すように、収縮方向M2への煙道部11の動きを吸収することができる。
【0023】
煙道10の外装部12は、次のようにして煙道部11に対して移動可能に保持されている。つまり、図6に示すように、外装部12は保持具41によって煙道部11に保持されている。保持具41は、図7に示すように、一端が煙道部11の外壁面11Bに固定された取付用ボルト41Aと、取付用ボルト41Aの先端部分に設けられたネジに嵌め合うナット41Bとを備えている。また、外装部12には、煙道部11の長手方向に沿って長い長穴12Aが空けられている。そして、取付用ボルト41Aの先端部分が外装部12の長穴12Aに挿入され、2つのナット41Bによるダブルナットで止められて、煙道部11が外装部12に対して移動可能に固定されている。
【0024】
同じようにして、エキスパンション20の外装部22は、保持具41によって、ガイド部30の架溝部分33に対して移動可能に、架溝部分33に保持されている。これに加えて、外装部22は、次のようにして煙道10の外装部12に対して移動可能に保持されている。つまり、図8に示すように、外装部22は連結具42によって外装部12に連結されている。連結具42は、連結用ボルト42Aと、この連結用ボルト42Aの一端部分と他端部分とのネジに嵌め合うナット42Bとを備えている。また、外装部12には、煙道部11の長手方向に沿って長い長穴12Bが空けられ、同じようにして、外装部22にも長穴22Aが空けられている。そして、連結用ボルト42Aが外装部12の長穴12Bと外装部22の長穴22Aに挿入され、連結用ボルト42Aの両端部分が2つのナット42Bによるダブルナットでそれぞれ止められて、外装部22が外装部12に対して摺り動き可能に固定されている。つまり、外装部22と外装部12とにより摺動構造が形成されている。
【0025】
さらに、エキスパンション20のエキスパンション部21は、次のようにして煙道10の煙道部11に固定されている。つまり、図8に示すような固定具43が用いられている。固定具43は、ボルト43Aと、ボルト43Aと嵌め合うナット43Bと、補助板43Cとを備えている。また、煙道部11とエキスパンション部21と補助板43Cとには貫通穴が開けられている。そして、各貫通穴にボルト43Aが挿入され、ボルト43Aがナット43Bで止められ、補助板43Cを介在して、エキスパンション部21が煙道部11に固定されている。通常、エキスパンション部21と煙道部11との接続部分から、煙道部11を流れる排ガスが漏れることはないが、固定具43に緩みなどが生じると、排ガスが漏れることがある。
【0026】
こうした排ガスの漏れに備えて、この実施の形態では、二重構造の煙道10に対して遮断部50が設けられ、エキスパンション20に対して検知部60が設けられている。先ず、遮断部50について説明する。遮断部50は、煙道10とエキスパンション20との接続部分に形成されている開口Wに設けられている。遮断部50は板状の遮断板51を備えている。遮断板51は、煙道部11と外装部12との間に形成されている空間と、エキスパンション20に形成されている空間Sとを区切って、2つの空間を分離するものである。
【0027】
遮断板51は耐熱性を持つテフロン(登録商標)などの材料を基にして作られている。遮断板51の一端はシリコンなどのシール材52によって外装部12の端部に取り付けられ、他端は同じくシリコンなどのシール材53で煙道部11に固定されている。そして、発電ユニットの運転により煙道部11が膨張したとき、図9に示すように、シール材52、53の持つ弾性で遮断板51が傾斜し、煙道部11の膨張を吸収する。このとき、煙道部11の膨張でシール材52、53が変形するだけであるので、遮断部50が開口Wを塞いでいる状態、つまり、煙道部11と外装部12との間に形成されている空間と、エキスパンション20に形成されている空間Sとを区切っている状態に変りはない。つまり、断熱部13が設けられている空間は、エキスパンション部21が設けられている空間から常に分離された状態にある。
【0028】
次に、検知部60について説明する。検知部60は、エキスパンション部21と煙道部11との接続部分などから排ガスが漏洩したときに、漏洩ガスを検知するためのものである。検知部60は、先の図8に示すように、検知孔61とリボン62と円筒部63とを備えている。検知孔61は、地表面側と向かい合うエキスパンション20の外装部22に空けられている。検知孔61の地表面側には、筒状の円筒部63が取り付けられている。検知孔61は排ガスが漏洩したときに漏洩ガスを流すための孔であり、円筒部63は漏洩ガスを地表面側に向かって流すためのものである。つまり、排ガスが漏洩すると、図10(a)に示すように、検知孔61から円筒部63を通って流れ出す、漏洩ガスによるガス流GFが発生する。
【0029】
検知部60のリボン62は、排ガスの漏洩を視覚的に知らせるためのものである。帯状のリボン62の一端が、エキスパンション20の外装部22の内側に固定されている。図8では、リボン62の一端が、煙道10の外装部12の先端に固定されている。固定されたリボン62を伸ばしたときに、リボン62が検知孔61の上を通るように、リボン62の一端が固定されている。通常、リボン62は外装部22の内側に収納されている。そして、排ガスが漏洩すると、図10(b)に示すように、漏洩ガスのガス流GFにより、リボン62が外装部22の外側に排出されて、排ガスの漏洩を視覚的に知らせる。同時に、検知孔61は漏洩ガスを大気中に排出する。このように、リボン62の排出により排ガスの漏洩を知らせるので、リボン62を目立つ色に着色してもよい。なお、リボン62の代わりとして、例えば漏洩ガスのガス流GFで回転する風車のようなものを円筒部63の先端に設けてもよい。
【0030】
こうした検知部60は、排ガスの漏洩を視覚的に知らせるので、担当者による視認が容易なように、検知部60をエキスパンション20の地表面側に設けることが最適である。また、検知部60を地表面側に設けることにより、漏洩ガスが液状になった場合でも、液状の漏洩ガスが検知孔61から排出される。
【0031】
こうした構成の流体道構造によれば、エキスパンション部21と煙道部11との接続部分から排ガスが漏れても、遮断部50により、外装部12と煙道部11とで形成される空間に漏洩ガスが流れて拡散することを防ぐので、漏洩ガスによる影響はエキスパンション20の外装部22だけに止まり、煙道10の外装部12に影響を与えることを防ぐことができる。つまり、漏洩ガスによる影響を最小限にすることができる。同時に、検知部60では、漏洩ガスによるガス流GFが発生し、リボン62が検知孔61から排出されて、排ガスの漏洩を視覚的に知らせることができる。
【0032】
こうして、この実施の形態により、煙道10を搬送中の排ガスが漏洩しても、漏洩した排ガスはエキスパンション20の空間を流れるだけであり、煙道10の外装部12に対しては漏洩ガスの影響を防ぐことができ、かつ、排ガスの発生を視覚的に知らせることができる。また、煙道10やエキスパンション20の大幅な変更を行うことを不要にして、漏洩ガスの影響を防ぐと共に排ガスの漏洩を知らせることができる。
【0033】
(実施の形態2)
この実施の形態では、実施の形態1の検知部60を次のようにしている。なお、この実施の形態では、先に説明した実施の形態1と同一もしくは同一と見なされる構成要素には、それと同じ参照符号を付けて、その説明を省略する。この実施の形態は、図11に示すように、検知部60のリボン62の代わりに、排ガス中に含まれる物質、例えば硫黄酸化物(SOx)を検出する検知器64を用いる。検知器64は、本体64Aとセンサ64Bと表示灯64Cとを備えている。センサ64Bは、硫黄酸化物(SOx)を検出すると、検知信号を本体64Aに送る。本体64Aは、検知信号を受け取ると、表示灯64Cを点灯制御する。これにより、排ガスの漏洩を知らせることができる。なお、本体64Aは検知信号を受け取ると、排ガスの漏洩発生を示す信号を無線等で受信装置(図示を省略)に送るようにしてもよい。
【0034】
また、検知器64としては、排ガスの流量を検知するガス流量計などを用いることもできる。
【0035】
このように、この実施の形態によれば、検知器64を用いて排ガスの漏洩発生を検知するので、漏洩発生を正確に検知することができる。
【0036】
(実施の形態3)
この実施の形態では、実施の形態1のエキスパンション20を介在した煙道10の接続に代わって、煙道10の接続を次のようにしている。なお、この実施の形態では、先に説明した実施の形態1と同一もしくは同一と見なされる構成要素には、それと同じ参照符号を付けて、その説明を省略する。この実施の形態では、図12に示すように、煙道部11の先端に設けられたフランジ11Cにより煙道部11を接続している。フランジ11Cの接続にはボルトとナットを用いたものや、溶接によるものがある。
【0037】
こうした流体道構造は低温の排ガスを搬送する場合に用いられる。そして、フランジ11Cによる接続部分で排ガスが漏洩した場合、実施の形態1と同じようにして、外装部12と煙道部11とで形成される空間に漏洩ガスが拡散して、外装部12に影響を与えることを防ぐことができる。同時に、検知部60では、実施の形態1と同じように、漏洩ガスによるガス流GFが発生し、リボン62が検知孔61から排出されて、排ガスの漏洩を知らせることができる。
【0038】
以上、この発明の各実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は各実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、この発明に含まれる。例えば、各実施の形態では、煙道10が搬送する流体が発電ユニットの排ガスであったが、この発明は、各種の設備で用いられる蒸気、アンモニアガス等のガスや、溶液のような流体を搬送する流体道構造にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【0039】
【図1】この発明の実施の形態1による流体道構造の概略を示す斜視図である。
【図2】図1のI−I断面を示す断面図である。
【図3】ガイド部を示す断面図である。
【図4】ガイド部の摺動構造を示す斜視図である。
【図5】煙道部の収縮の様子を示す断面図である。
【図6】外装部の保持の様子を示す断面図である。
【図7】保持具による外装部の保持の様子を示す断面図である。
【図8】煙道部と外装部とで形成される開口付近を拡大した様子を示す断面図である。
【図9】煙道部が膨張したときの遮断部の様子を示す断面図である。
【図10】排ガスの漏洩を説明する図であり、図10(a)は漏洩ガスによるガス流を示す図、図10(b)はガス流によるリボンの排出を示す図である。
【図11】この発明の実施の形態2による検知部を示す図である。
【図12】この発明の実施の形態3による流体道構造の概略を示す断面図である。
【図13】煙道を説明する図である。
【図14】煙道の構造を説明する断面図である。
【図15】エキスパンションの概略構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【0040】
10 煙道(流体道)
11 煙道部(流体道部)
12 外装部
20 エキスパンション
21 エキスパンション部
22 外装部
30 ガイド部
50 遮断部
51 遮断板
52、53 シール材
60 検知部
61 検知孔
62 リボン
63 円筒部
【特許請求の範囲】
【請求項1】
流体を密閉状態で搬送する搬送部と、該搬送部の外側を覆う外装部とを具備する流体道構造において、
前記搬送部と前記外装部との間に形成される空間を区切る遮断部を、備えることを特徴とする流体道構造。
【請求項2】
前記遮断部間に設置され、前記搬送部からの漏洩流体を検知する検知部を、備えることを特徴とする請求項1に記載の流体道構造。
【請求項3】
前記検知部は、前記外装部に空けられた検知孔と、該検知孔を流れる漏洩流体を検知する検知手段と、を備えることを特徴とする請求項2に記載の流体道構造。
【請求項4】
前記検知手段は前記外装部の内側に、かつ、前記検知孔近傍に設けられた帯状のリボンであり、前記リボンの先端部分は、前記搬送部からの漏洩流体が前記検知孔から流れるときに、該漏洩流体の流れで該検知孔から排出されることを特徴とする請求項3に記載の流体道構造。
【請求項5】
前記検知手段は前記搬送部からの漏洩流体を検知する検知器であることを特徴とする請求項3に記載の流体道構造。
【請求項6】
前記搬送部は流体を流す流体道部と該流体道部の伸縮を吸収するエキスパンション部とから成り、該流体道部と該エキスパンション部との接続部分の空間であって、該流体道部と前記外装部との間に形成される空間に前記遮断部を設けたことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の流体道構造。
【請求項1】
流体を密閉状態で搬送する搬送部と、該搬送部の外側を覆う外装部とを具備する流体道構造において、
前記搬送部と前記外装部との間に形成される空間を区切る遮断部を、備えることを特徴とする流体道構造。
【請求項2】
前記遮断部間に設置され、前記搬送部からの漏洩流体を検知する検知部を、備えることを特徴とする請求項1に記載の流体道構造。
【請求項3】
前記検知部は、前記外装部に空けられた検知孔と、該検知孔を流れる漏洩流体を検知する検知手段と、を備えることを特徴とする請求項2に記載の流体道構造。
【請求項4】
前記検知手段は前記外装部の内側に、かつ、前記検知孔近傍に設けられた帯状のリボンであり、前記リボンの先端部分は、前記搬送部からの漏洩流体が前記検知孔から流れるときに、該漏洩流体の流れで該検知孔から排出されることを特徴とする請求項3に記載の流体道構造。
【請求項5】
前記検知手段は前記搬送部からの漏洩流体を検知する検知器であることを特徴とする請求項3に記載の流体道構造。
【請求項6】
前記搬送部は流体を流す流体道部と該流体道部の伸縮を吸収するエキスパンション部とから成り、該流体道部と該エキスパンション部との接続部分の空間であって、該流体道部と前記外装部との間に形成される空間に前記遮断部を設けたことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の流体道構造。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【公開番号】特開2009−210095(P2009−210095A)
【公開日】平成21年9月17日(2009.9.17)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−56145(P2008−56145)
【出願日】平成20年3月6日(2008.3.6)
【出願人】(000211307)中国電力株式会社 (6,505)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成21年9月17日(2009.9.17)
【国際特許分類】
【出願日】平成20年3月6日(2008.3.6)
【出願人】(000211307)中国電力株式会社 (6,505)
【Fターム(参考)】
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