(57)【要約】【課題】耐摩耗部品の点検が、バーナ引き抜き作業等の付帯作業を実施することなく実施できる耐摩耗部品の肉厚判定構造と方法を提供すること。【解決手段】  耐摩耗部品に埋め込み金具を、その摩耗量が判定できる所定の深さで埋め込み、該埋め込み金具の、前記部品の摩耗が進展する表面への出現度合いにより、摩耗の程度を判定する耐摩耗部品の肉厚判定をする。  埋め込み金具の埋め込みは、取替基準等の基準となる深さに事前に埋め込んでおく。そのため、耐摩耗部品を引き抜くことなく、点検口等から上記の埋め込み金具の露出の有無を目視点検することにより、耐摩耗部品の点検が可能となる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
摩耗が経時的に進展する耐摩耗部品に、所定の深さで埋め込み金具を埋め込んだことを特徴とする耐摩耗部品の肉厚判定構造。
【請求項２】
埋め込み金具は、同一横断面積を有し、埋め込み方向の長さがそれぞれ異なる筒状部材からなり、耐摩耗部品の摩耗が進展する表面又はその反対側の裏面に端部が臨むように埋め込まれたことを特徴とする請求項１記載の耐摩耗部品の肉厚判定構造。
【請求項３】
埋め込み金具は、横断面積が埋め込み深さ方向に変化する形状からなり、耐摩耗部品の摩耗が進展する表面又はその反対側の裏面に端部が臨むように埋め込まれたことを特徴とする請求項１記載の耐摩耗部品の肉厚判定構造。
【請求項４】
埋め込み金具は、該金具が埋め込まれる耐摩耗部品と同一の材質からなることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の耐摩耗部品の肉厚判定構造。
【請求項５】
摩耗が経時的に進展する耐摩耗部品に埋め込み金具を、その摩耗量が判定できる所定の深さで埋め込み、該埋め込み金具の前記部品の摩耗が進展する表面への出現度合いにより、摩耗の程度を判定することを特徴とする耐摩耗部品の肉厚判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐摩耗部品の肉厚判定構造又は肉厚判定方法に関し、特に石炭焚きのバーナ用耐摩耗部品などの摩耗が経時的に進展し、その点検を必要とする耐摩耗部品の肉厚判定構造又は方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図４に、石炭バーナの代表的な構造を示す。微粉炭は粉砕機（ミル）により微細化された後に石炭バーナへ送られ、該バーナのプライマリーエルボ１部分で方向転換し、バーナ先端から火炉内に供給される。また、石炭バーナの場合、起動用の油バーナ８が組み込まれている場合が多く、石炭バーナの中央部に設置されている。
【０００３】
油バーナ８は、不使用時の先端部での残油の炭化を防止するため駆動装置１４にて挿入、引き抜きされる構造となっている。また、その挿入、引き抜きの確認のためリミットスイッチ１８が設置される構造となっている。
【０００４】
微粉炭は、プライマリーエルボ１を経て石炭バーナ内に設置された摩耗板２２、ベンチュリ１５、保護管１６、レグ１９及びスワラ２０などに衝突しながら火炉１７に供給されるため、それぞれの部品は経時的に摩耗が進展する。
【０００５】
各部品は、経時的な摩耗により減肉するため、定期的にその肉厚を測定し、運転中に肉厚が無くならないように取り替える必要がある。肉厚の測定は各部品が組み込まれた状態では困難であるため石炭バーナ前に引き抜き、肉厚測定器等を用いて行う必要がある。
【０００６】
上記肉厚測定器等を用いて肉厚の測定を実施する場合は、専用の測定器及び肉厚測定のための測定個所の下地処理が必要である。
【０００７】
また、その引き抜きの際、油バーナ８、駆動装置１４、リミットスイッチ１８等の各配管及びケーブルの一時撤去及び測定後の復旧作業が必要である。
【０００８】
図５に耐摩耗部品点検の際のバーナの引き抜き要領を示す。図５に示す手順で引き抜いた部品の摩耗量を測定する。なお、図５の第５段階では、バーナ本体の隔壁２が固定用のフレーム材２５中に残っていることを示している。
【０００９】
耐摩耗部品の摩耗量を電流値又は超音波により測定する方法が、特開昭６１−１３３３２９号公報、実願平１−４３５６０号（実開平２−９７６０７号）のマイクロフィルムに開示されている。また、摩耗量を使用する燃料の物性、流量、燃料圧力などのデータを基に特定の計算式により算出して、必要なら部品を交換する燃料バーナの発明が特開昭５９−６３４２１号公報に開示されている。
【特許文献１】特開昭６１−１３３３２９号公報
【特許文献２】実願平１−４３５６０号（実開平２−９７６０７号）のマイクロフィルム
【特許文献３】特開昭５９−６３４２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記肉厚測定器等を用いて肉厚の測定をする場合は、専用の測定器及び測定のための測定個所の下地処理が必要であるだけでなく、耐摩耗部品の点検に際してバーナ引き抜き作業等の付帯作業が膨大となること及びその期間が長くなるという問題があった。  
また、その他の上記従来技術は、直接的に摩耗された部品の肉厚を測定するものではないので、その信頼性に難点があった。
【００１１】
本発明の課題は、耐摩耗部品の点検が、バーナ引き抜き作業等の付帯作業を実施することなく実施できる耐摩耗部品の肉厚判定構造と方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記本発明の課題は、耐摩耗部品に摩耗量判定用の埋め込み金具を設置し、その埋め込み金具が摩耗面に露出しているかどうかを目視点検することにより達成される。
【００１３】
すなわち、摩耗が経時的に進展する耐摩耗部品に、所定の深さで埋め込み金具を埋め込んだ耐摩耗部品の肉厚判定構造である。
【００１４】
また、上記耐摩耗部品の肉厚判定構造は、埋め込み金具は、同一横断面積を有し、埋め込み方向の長さがそれぞれ異なる筒状部材からなり、耐摩耗部品の摩耗が進展する表面又はその反対側の裏面に端部が臨むように埋め込まれた構造でもよい。
【００１５】
さらに、上記埋め込み金具は、横断面積が埋め込み深さ方向に変化する形状からなり、耐摩耗部品の摩耗が進展する表面又はその反対側の裏面に端部が臨むように埋め込まれた構造でもよい。
【００１６】
さらに、上記埋め込み金具は、該金具が埋め込まれる耐摩耗部品と同一の材質からなる材料を用いることができる。
【００１７】
また、本発明には、摩耗が経時的に進展する耐摩耗部品に埋め込み金具を、その摩耗量が判定できる所定の深さで埋め込み、該埋め込み金具の、前記部品の摩耗が進展する表面への出現度合いにより、摩耗の程度を判定する耐摩耗部品の肉厚判定方法も含まれる。
【００１８】
本発明の耐摩耗部品の肉厚判定構造は、耐摩耗部品の摩耗側の表面またはその反対側の裏面から、埋め込み金具を埋め込み、一定深さのところまで設定される構造とする。
【００１９】
耐摩耗部品の摩耗表面側に埋め込み端部が臨んでいる場合は摩耗が進展すると一部の埋め込み金具が摩耗により消失する。また、耐摩耗部品の摩耗表面の反対側の裏面に埋め込み金具の端部が臨んでいる場合は、耐摩耗部品の使用に伴い、摩耗が伸展し、埋め込み金具が埋め込まれている深さまで摩耗すると埋め込み金具が露出する。
【００２０】
点検は、この埋め込み金具が耐摩耗部品の表面に露出した金具の有無を判定し、取替判定を行う。
【００２１】
上記埋め込み金具の埋め込みは、取替基準等の基準となる深さに事前に埋め込んでおく。そのため、耐摩耗部品を引き抜くことなく、点検口等から上記の埋め込み金具の露出の有無を目視点検することにより、耐摩耗部品の点検が可能となる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明により、従来多大な労力と期間を要していた耐摩耗部品の摩耗量の測定が、簡単にかつ短時間で実施可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明の実施の形態を図面と共に説明する。  
図１は、火炉１７の壁面に設置された本実施例の固体燃料バーナ（以下、バーナと記す）の断面図であり、バーナには、プライマリーエルボ１とそれに続く円筒状の隔壁２からなる燃料ノズル３が設けられ、該燃料ノズル３の中心部に助燃用のオイルガン５が設けられる。
【００２４】
燃料ノズル３の中心部を貫通して設けられた助燃用のオイルガン５はバーナの起動時に燃料着火用に使用される。
【００２５】
また、隔壁２の外側には該燃料ノズル３と同心円状の空気噴出用の二次空気ノズル６が設けられている。さらに二次空気ノズル６の外周には三次空気ノズル７が設けられることもある。また、二次空気ノズル６と三次空気ノズル７から噴出する空気に旋回力を与える旋回器９、１０をそれぞれノズル６、７内に設ける。燃料ノズル３の隔壁２の先端２ａと二次空気ノズル６の外壁１２の先端部分１２ａは微粉炭と一次空気の混合流体からなる微粉炭流Ｓに対して二次空気流が外側に広がるように噴出させる末広がり形状をしている。火炉壁を構成するバーナスロート１３は三次空気ノズル７の外周壁を兼ねている。
【００２６】
燃料ノズル３内に設けられた流路を縮小するベンチュリ（流路縮小部材）１５が燃料ノズル３の上流側の隔壁２の内壁側にあり、該ベンチュリ１５は断面山形の形状をしており、また、ベンチュリ１５により濃縮流となった微粉炭流Sがオイルガン５に衝突してオイルガン５を損傷させないようにするための保護管１６がオイルガン５の外周部のベンチュリ１５に対向する部分に設けられている。
【００２７】
また、保護管１６の設置部より下流側で火炉１７に近いオイルガン５の外周部にはオイルガン５を支持するレグ１９及び微粉炭流を旋回させるスワラ２０が設けられている。
【００２８】
バーナに流入する微粉炭燃料と一次空気の混合物からなる微粉炭流Sは、プライマリーエルボ１で９０度方向転換されて円筒状の隔壁２部分に流入し、ベンチュリ１５により整流され、燃料ノズル３の中心方向に流れ方向が絞られ、微粉炭の濃縮流がオイルガン５の外周部付近を流れた後、断面山型のベンチュリ１５の後半部分で流路が再び広くなる。
【００２９】
そのため、燃料搬送気体である一次空気より慣性力が大きい燃料粒子（微粉炭）の流れが、ベンチュリー１５によりバーナの中心軸方向に絞られた後、燃料ノズル３の流路に沿って隔壁２に向かって流れる。燃料ノズル３の隔壁２の内壁側に片寄って流れてバーナ出口に向かう。このため、燃料ノズル３の隔壁２の内壁面側に濃縮された微粉炭流Sが生じて、燃料ノズル３の出口付近で外側の二次空気ノズル６から噴出する空気と混合し易くなる。さらに、スワラ２０により燃料ノズル３の出口付近で濃縮微粉炭流Ｓは一次空気と攪拌されながら、隔壁２の外側の二次空気ノズル６と三次空気ノズル７から噴出する燃焼用空気とさらに混合し易くなる。
【００３０】
微粉炭流Ｓはプライマリーエルボ１で９０度方向転換されるため、オイルガン５のプライマリーエルボ１に近い外周部にはオイルガン摩耗防止用に摩耗板２２が設けられている。
【００３１】
また、ベンチュリ１５において微粉炭流Ｓが整流される過程で微粉炭がベンチュリ１５に衝突するため、ベンチュリ１５も摩耗度合が激しい。そのほか、保護管１６、レグ１９及びスワラ２０の各部品にも微粉炭が衝突しながら火炉１７に向けて微粉炭流が流れる。そのため摩耗板２２、ベンチュリ１５、保護管１６、レグ１９及びスワラ２０の各部品には経時的な摩耗が発生する。
【００３２】
したがって、これらの各部品の摩耗の程度によって、部品交換を行う必要がある。しかし、バーナには各種の微粉炭を燃料として用いるので、前記各部品の摩耗の程度を予測することができない。そのため部品交換の時期を予め設定することができず、定期的に前記部品の摩耗の程度を目視により確認する必要がある。
【００３３】
そこで本実施例では前記各耐摩耗部品に図１に示すような埋め込み金具２４を事前に埋め込んでおき、定期的に各耐摩耗部品の埋め込み金具２４の摩耗の程度を目視により確認する方法を採用した。
【００３４】
各耐摩耗部品の摩耗が伸展し、埋め込み金具２４が存在する箇所まで達すると埋め込み金具２４が摩耗面に露出するか又は消失するため、その露出又は消失の有無を目視点検することにより、摩耗量が判定できる。
【００３５】
ここで、埋め込み金具２４は、それが埋め込まれる各摩耗部品と同じ材質の材料を用いることで、埋め込み金具の摩耗速度と、それが埋め込まれる各摩耗部品の摩耗速度が同一となり、被検査対象の耐摩耗部品の摩耗度合が埋め込み金具２４の摩耗度合いで分かる。このとき耐摩耗部品と埋め込み金具２４が目視で別のものであることが分かるようにする必要があり、例えば埋め込み金具を、硬度は耐摩耗部品と同等で摩耗したときの光沢度合いが異なるものに材質を変える等の方法で区別できる。
【００３６】
こうして耐摩耗部品と埋め込み金具２４の摩耗度合が同一となり、摩耗の進行で埋め込み金具２４だけが残ったり、耐摩耗部品だけが残ったりすることが無くなる。
【００３７】
元来耐摩耗部品の摩耗量を測定するためには、測定対象の肉厚を図る必要があるが、バーナ構成部品は曲面形状の肉厚部材が多く、バーナから取り出して測定するが、正確な摩耗量を測定できない。
【００３８】
しかし、本実施例のように目視が容易な埋め込み金具２４をバーナの構成部品に埋め込むことで微粉炭流Ｓが流れるバーナの上流側からのぞき込むだけでも埋め込み金具２４の摩耗度合を目視で監視できる。
【００３９】
また、埋め込み金具の摩耗部品への埋め込みは図２（ａ）に示すように表面側、すなわち微粉炭流Ｓに接する耐摩耗部品の摩耗表面側に埋め込む方法及び図２（ｂ）に示すように裏面側、すなわち微粉炭流とは接しない耐摩耗部品の裏面側に埋め込む方法がある。
【００４０】
図２に示すように耐摩耗部品の表面側に埋め込み金具２４を埋め込むときは、同一横断面積を有し、その埋め込み長さＬがそれぞれ異なる数種類の筒状のものを同時に埋め込むことにより、摩耗面に露出している埋め込み金属と摩耗で既に無くなっている埋め込み金属をチェックすることにより摩耗量を段階的に把握することができる。
【００４１】
このとき、耐摩耗部品の検査時までに摩耗しないで十分残っている長さＬを有する埋め込み金属が少なくとも一つないと摩耗の程度をチェックできない。望ましくは、二回目の耐摩耗部品の検査時まで十分残っている長さＬを有する埋め込み金属も予め埋め込んでおく。
【００４２】
また、最も短い埋め込み長さＬの金具が検査時に無くなる程度の埋め込み金具２４をはじめとして、数種類の長さＬの埋め込み金具２４を用いることで摩耗速度が計算できる。
【００４３】
図３に示すように、埋め込み金具２４の形状を円錐状等摩耗の伸展方向に対して連続的にその断面積が変化する止め金具とすることにより、露出した埋め込み金具２４の寸法を測定することにより、摩耗速度、摩耗量を定量的に把握することができる。この場合も埋め込み金具の摩耗部品への埋め込みは図３（ａ）に示すように表面側から埋め込む方法及び図３（ｂ）に示すように裏面側から埋め込む方法がある。
【００４４】
また、耐摩耗部品の表面側より裏面側から金具２４を埋め込む方が望ましい。なぜなら、埋め込み金具２４を耐摩耗部品へ取り付ける場合には、蓋材又はかしめ材が必要となるが、耐摩耗部品の裏面側の面にこのような蓋材又はかしめ材があっても、摩耗により外れてしまうおそれがない。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明は、石炭焚きのバーナ用耐摩耗部品などの摩耗が経時的に進展し、その点検を必要とする耐摩耗部品の肉厚判定構造又は方法として利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施例の固体燃料バーナの断面図である。
【図２】本発明の実施例の耐摩耗部品へ埋め込まれた埋め込み金具の形状を示す耐摩耗部品部分の断面図である。
【図３】本発明の実施例の耐摩耗部品へ埋め込まれた埋め込み金具の形状を示す耐摩耗部品部分の断面図である。
【図４】従来の石炭バーナの構成図である。
【図５】従来の石炭バーナの分解図である。
【符号の説明】
【００４７】
１  プライマリーエルボ      ２  隔壁
２ａ  先端                  ３  燃料ノズル
５  オイルガン              ６  二次空気ノズル
７  三次空気ノズル          ８  油バーナ
９、１０  旋回器            １２  外壁
１２ａ  先端部分            １３  バーナスロート
１４  駆動装置              １５  ベンチュリ
１６  保護管                １７  火炉
１８  リミットスイッチ      １９  レグ
２０  スワラ                ２２  摩耗板
２４  埋め込み金具          Ｓ  濃縮微粉炭流
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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