JP2002115802A - 排熱回収装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】製造コストを削減する。 【解決手段】上端部に排ガス導入口５３が形成される円
筒状の熱回収容器５１と、熱回収容器５１の軸心部に配
置されて下端側で開口され排ガス排出口５４が形成され
た排ガス導管５０と、排ガス導管５０と熱回収容器５１
の胴部５１ａとの間に形成されて排ガス導入口５３と排
ガス排出口５４とを接続する環状煙道５５と、環状煙道
５５に沿って配置される螺旋状水管５６とを具備した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、排ガスから熱回収
する排熱回収装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、たとえばマイクロガスタービンな
どから排出される排ガスから熱回収する超小型の縦形ボ
イラーは、図１５に示すように、熱回収容器１の上部に
排ガス供給口２が形成されるとともに下部に排ガス排出
口３が形成され、熱回収容器１１内で排ガス供給口２と
排ガス排出口３とを接続する伝熱通路４内に、多数のフ
ィン付き伝熱管５が水平方向に横断するように配設され
ている。

【０００３】これら伝熱管５は、給水管６および蒸気取
出管７が接続された蒸気ヘッダ８から入口管５ａが垂下
され、これら入口管５ａから上方に伝熱管５が迂回状に
接続されて出口管５ｂから蒸気ヘッダ８に戻され、さら
に蒸気取出管７からミストセパレータ９で気水分離され
た後、蒸気供給管１０に送り出すように構成される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来構成
では、直管とＵ字管により迂回状に接続される伝熱管５
の接続作業に製作時間とコストがかかり、製造コストの
削減が困難であるという問題があった。

【０００５】本発明は上記問題点を解決して、製造コス
トを削減できるとともに、よりコンパクトに構成できる
排熱回収装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１記載の発明は、一端部に排ガス導入口および
排ガス排出口の一方が形成される円筒状の熱回収容器
と、前記熱回収容器の軸心部に配置されて他端側で開口
され一端側に排ガス導入口および排ガス排出口の他方が
形成される排ガス導管と、前記排ガス導管と熱回収容器
の胴部との間に形成されて前記排ガス導入口と排ガス排
出口とを接続する環状煙道と、前記環状煙道に沿って配
置される螺旋状水管とを具備したものである。

【０００７】上記構成によれば、環状煙道に配置される
螺旋状水管は、直状水管を湾曲加工して互いに接続する
ことにより容易に製作することができ、また螺旋状水管
を伝熱フィン付き構造とした場合でも、直状水管にフィ
ンを溶接した後、湾曲加工して互いに接続することによ
り製造コストの削減に寄与できる。

【０００８】また請求項２記載の発明は、上部に排ガス
導入口が形成されるとともに下部に排ガス排出口が形成
された縦形円筒状の熱回収容器と、この熱回収容器の軸
心部に配置されて給水分配機能と気液分離機能を有する
気水分離ドラムと、前記気水分離ドラムと熱回収容器の
胴部との間に形成されて前記排ガス導入口と排ガス排出
口とを接続する環状煙道と、前記熱回収容器の下部から
環状煙道に導入されるとともに環状煙道に沿って配置さ
れ出口が気水分離ドラムの上部に接続された螺旋状水管
とを具備したものである。

【０００９】上記構成によれば、円筒状の熱回収容器の
軸心部に気水分離ドラムを内蔵し、その周囲の環状煙道
に螺旋状水管を配置したので、従来熱回収容器の外側に
配置されていたミストセパレータを熱回収容器内に組み
込むことができて、全体をコンパクト化することができ
る。また環状煙道を通過する排ガスにより、気水分離ド
ラムから内部の加熱水や蒸気に熱回収することができ、
熱回収効率をより向上させることができる。

【００１０】さらに、請求項３記載の発明は、上部に排
ガス導入口が形成されるとともに下部に排ガス排出口が
形成された縦形円筒状の熱回収容器と、この熱回収容器
の軸心部で、上部に配置されて気液分離機能を有する気
水分離ドラムおよび下部に配置されて給水分配機能を有
する温水ヘッダと、前記気水分離ドラムおよび温水ヘッ
ダと熱回収容器の胴部との間に形成されて前記排ガス導
入口と排ガス排出口とを接続する環状煙道と、前記伝熱
容器の下部から環状煙道に導入されて前記温水ヘッダー
外側の環状煙道に沿って配置され出口が温水ヘッダの上
部に接続される螺旋状加熱管と、前記温水ヘッダから気
水分離ドラムに加熱水を送る温水導入手段と、入口が前
記気水分離ドラムの下部に接続されるとともに出口が気
水分離ドラムの上部に接続され、前記環状煙道に沿って
配置された螺旋状水管とを具備したものである。

【００１１】上記構成によれば、円筒状の熱回収容器の
軸心部に気水分離ドラムと温水ヘッダとを内蔵し、その
周囲の環状煙道に螺旋状水管および螺旋状加熱管を配置
したので、従来熱回収容器の外側に配置されていたミス
トセパレータを熱回収容器内に組み込むことができ、全
体をコンパクト化することができる。また環状煙道を通
過する排ガスにより、気水分離ドラムおよび温水ヘッダ
を介して熱回収することができ、熱回収効率を向上させ
ることができる。さらに、環状煙道に配置される螺旋状
水管および螺旋状加熱管を伝熱フィン付きに構成した場
合には、直状水管、直状加熱管にフィンを溶接した後、
湾曲加工して互いに接続することにより容易に製作する
ことができ、製造コストの削減に寄与することができ
る。また気水分離ドラムから蒸気を安定して取出すと同
時に、温水ヘッダからも安定して加熱水を取出すことが
でき、使用用途を広げることができる。

【００１２】さらに請求項４記載の発明は、請求項２ま
たは３記載の構成において、熱回収容器の上部に排ガス
導入口に対応して設けられた気液分離部は、気水分離ド
ラムの上部で閉塞部材により分離された分離室と、前記
閉塞部材から貫設垂下されて、螺旋状水管の出口から気
水分離ドラム内に排出される蒸気がその周囲を旋回し分
離蒸気通過穴を介して導入されるノズル筒とを具備した
ものである。

【００１３】上記構成によれば、螺旋状水管から排出さ
れる蒸気をノズル筒の周囲で旋回させ、飽和蒸気のみを
ノズル筒を通過上昇させて分離室に取出し、ノズル筒の
外周部や分離室で旋回させてその遠心力により、飽和蒸
気に同伴された水滴ミストを効果的に除去することがで
きる。また気液分離部は排ガスにより加熱されるので、
良質の蒸気が得られ、排ガスの熱を有効利用することが
できる。

【００１４】さらにまた請求項５記載の発明は、上記各
構成において、環状煙道内で排ガスを、螺旋状水管また
は螺旋状加熱管の捻じり方向とは逆方向に旋回させる旋
回手段を設けたものである。

【００１５】上記構成によれば、環状煙道内で排ガスを
旋回させることにより、熱回収容器内での排ガスの滞留
時間を長くして効率よく熱回収することができる。また
排ガスを螺旋状水管や螺旋状加熱管の捻じり方向と逆方
向に旋回させることにより、排ガスと水管、加熱管への
接触面積を増大させることができ、良好に熱回収するこ
とができる。

【００１６】また請求項６記載の発明は、上記各構成に
よれば、排ガス導入口の上流部に、排ガスを加熱する追
焚バーナを配置したものである。上記構成によれば、設
置される上流側設備の運転状況などにより、排ガス温度
が低くなりすぎた場合でも、追焚バーナにより、排ガス
を再加熱して良好な運転が可能となる。

【００１７】

【発明の実施の形態】ここで、本発明に係る排熱回収装
置の第１の実施の形態を図１〜図４に基づいて説明す
る。

【００１８】この排熱回収装置は貫流ボイラで、図１に
示すように、縦形円筒状に形成された熱回収容器１１に
は、上部に排ガス導入口１２が形成されるとともに下部
に排ガス排出口１３が形成されており、この熱回収容器
１１の軸心部に、給水分配機能と気液分離機能とを有す
る円筒体状の気水分離ドラム１４が配置され、熱回収容
器１１の胴部１１ａとの間に環状煙道１５が形成されて
いる。そして、この環状煙道１５に、熱回収容器１１の
下部から環状煙道１５に導入されて配置され出口が気水
分離ドラム１４に接続された螺旋状水管１６が配置され
ている。

【００１９】前記熱回収容器１１は、スキンプレートと
その外面に取付けられた耐火断熱材とにより形成された
円筒形の胴部１１ａと、円形の天壁１１ｂおよび底壁１
１ｃとにより縦形円筒容器状に形成されている。そし
て、胴部１１ａの上部に貫設されたフランジ付きのガス
導入筒２１により排ガス導入口１２が形成され、また胴
部１１ａの下部に貫設されたフランジ付きのガス排出筒
２２により排ガス排出口１３が形成されている。

【００２０】前記気水分離ドラム１４は、円筒状の胴板
１４ａと天板１４ｂと底板１４ｃとで円筒体状に形成さ
れている。そして、天板１４ｂが熱回収容器１１の天壁
１１ｂの内面に直接固定されており、上部では排ガス導
入口１２から流入された排ガスが気水分離ドラム１４の
上部（気液分離部１７）に直接接触するように構成さ
れ、また底板１４ｃは排ガス排出口１３より上位に位置
している。そしてこの気水分離ドラム１４の下部に適宜
加熱水を取出すことができる温水取出管２４が接続され
ている。また気水分離ドラム１４の天板１４ｂには、熱
回収容器１１の天壁１１ｂを貫通して蒸気供給管２７と
安全弁２８が接続されている。

【００２１】またこの気水分離ドラム１４の下部では、
図２，図３に示すように、給水管２３が螺旋状水管１６
の入口管１６ｉに接続されている。この螺旋状水管１６
は、入口管１６ｉから内周螺旋管１６ａと外周螺旋管１
６ｂとに分岐されて、環状煙道１５に沿ってそれぞれ上
方にスパイラル状に湾曲され、上端部で出口管１６ｏに
合流されて気水分離ドラム１４の胴部１４ａに接続され
ている。

【００２２】これら内周螺旋管１６ａと外周螺旋管１６
ｂには伝熱用フィン１６ｆが取付けられており、この伝
熱用フィン１６ｆは、螺旋状に捻じられた螺旋状フィン
であってよいし、１枚板を一定間隔毎に固着したソリッ
ドフィンであってもよく、また複数の切欠きが形成され
たセレートフィンであってもよい。そして、これら内
周，外周螺旋管１６ａ，１６ｂは、直状水管に伝熱用フ
ィン１６ｆを溶接により固着した後、湾曲加工すること
により管状煙道１５に沿う螺旋状短管を形成し、これら
を複数本を接続することにより製造することができる。
したがって、従来に比べて製造が容易なため製造コスト
を下げることができるとともに、従来では通常Ｕ字管部
分にフィンが無いのに対して、螺旋状水管１６では接続
部を除くほとんどの部分で伝熱用フィン１６ｆを設ける
ことができるので、従来に比べて長さ当たりの伝熱効率
を高めることができる。

【００２３】なお、この実施の形態では、螺旋状水管１
６が内周螺旋管１６ａと外周螺旋管１６ｂからなる二重
の螺旋管により構成されているが、１重や３重以上の螺
旋管で構成することもできる。

【００２４】またこの実施の形態では、図４（ａ）に示
すように、環状煙道１５の横断面で螺旋状水管１６を、
配置が容易な格子状位置に配置しているが、図４（ｂ）
に示すように、熱回収効率のよい千鳥位置に配置するこ
ともできる。

【００２５】気水分離ドラム１４の上部に、気液分離部
材２６と分離室１４ｄからなる気水分離部１７が設けら
れており、気液分離部材２６は、胴部１４ａの内面に固
着されて気水分離ドラム１４の上部を閉塞する中心側ほ
ど下位となる逆円錐板（閉塞部材）２６ａと、逆円錐板
２６ａの中心穴から垂下されて下端部が開口されかつ外
周部に複数の分離蒸気通過穴（図示せず）が形成された
ノズル筒２６ｂとから構成され、逆円錐板２６ａの上部
が分離室１４ｄに形成されている。そして、前記螺旋状
水管１６の出口管１６ｏは、加熱水の水面上方でノズル
筒２６ｂに臨んで、かつ気水分離ドラム１４の胴部１４
ａ軸心に対して接線方向に接続されている。したがっ
て、出口管１６ｏから接線方向に排出される蒸気流は、
ノズル筒２６ｂ周囲の空間に吹き込まれてサイクロン流
を形成し、さらに加熱水中から飽和蒸気のみが旋回され
つつノズル筒２６ｂから気水分離ドラム１４の上端部の
分離室１４ｄに送られる。この時、旋回流となっている
蒸気に水滴ミストが同伴されることがあっても、遠心力
によりノズル筒２６ｂの内面や分離室１４ｄの内面に付
着して滴下され、効果的に気液分離することができる。
またこの分離室１４ｄは排ガス導入口１２に対向して配
置されていることから、気水分離ドラム１４の分離室１
４ｄや気液分離部材２６が加熱されており、これにより
蒸気をさらに加熱することができ、より良質の蒸気を得
ることができる。また分離室１４ｄには、気水分離ドラ
ム１４の天板１４ｂに飽和蒸気を排出する蒸気排出管２
７と安全弁２８が接続されている。

【００２６】上記構成において、排ガスが排ガス導入口
１２から熱回収容器１１内に供給されると、円筒煙道１
５を通って螺旋状水管１６と接触し、熱回収された後に
ガス排出口１３から排出される。給水管２３から螺旋状
水管１６の入口管１６ｉを介して内周螺旋管１６ａと外
周螺旋管１６ｂに導入される。この螺旋状水管１６は、
下部がエコノマイザー部（節炭部）Ｅに、上部が蒸発部
Ｆにそれぞれ構成されており（分離位置は不明瞭）、螺
旋状水管１６を通る給水は、エコノマイザー部Ｅで加熱
された後、さらに蒸発部Ｆに移動され、さらに加熱され
て気化される。そして、蒸気が出口管１６ｏから気水分
離ドラム１４の気液分離部１７に戻される。この出口管
１６ｏから排出される飽和蒸気流は、気液分離部材２６
のノズル筒２６ｂ周囲の空間に吹き込まれてサイクロン
流が形成され、さらにノズル筒２６ｂの分離蒸気通過穴
および加熱水中から下端開口部を通って飽和蒸気のみが
から分離室１４ｄに送られる。この時飽和蒸気に同伴水
滴ミストがされることがあっても、遠心力により効果的
に分離される。そして飽和蒸気が分離室１４ｄから蒸気
供給管２７に排出される。なお、この気水分離部１７
は、気水分離ドラム１４の上部で気液分離機能を効果的
の果たすことができる十分な容積が確保されている。

【００２７】上記第１の実施の形態によれば、円筒状の
熱回収容器１１の軸心部に気水分離ドラム１４を配置し
てその周囲に環状煙道１５を形成し、この環状煙道１５
に螺旋状水管１６を配置したので、従来熱回収容器の外
側に配置されていた気液分離部１７（ミストセパレー
タ）を熱回収容器１１内の上部に組み込むことができ、
全体をコンパクト化することができる。また気水分離ド
ラム１４内の加熱水や蒸気も環状煙道１５を通過する排
ガスにより加熱されるので、排熱回収効率をより向上さ
せることができる。さらに、環状煙道１５に配置される
螺旋状水管１６は、直状水管にフィンを溶接により装着
した後、湾曲加工したものを接続することにより容易に
製作することができ、製造コストの削減に寄与すること
ができる。

【００２８】図５〜図９は、第２の実施の形態を示すも
ので、第１の実施の形態と同一部材には同一符号を付し
て説明を省略する。この排熱回収装置は水管ボイラに関
するもので、熱回収容器１１においてエコノマイザー部
Ｅと蒸発部Ｆとを明確に分離したものである。すなわ
ち、熱回収容器１１の軸心部には、下部のエコノマイザ
ー部Ｅに対応して円筒体状の温水ヘッダ４１が配置さ
れ、上部の蒸発部Ｆに対応して円筒体状の気水分離ドラ
ム４２が温水ヘッダ４１と一体に配置されている。そし
て、環状煙道１５に配置される水管も、温水ヘッダ４１
に出入口管４３ｉ，４３ｏを介して内外周螺旋管４３
ａ，４３ｂが接続される螺旋状加熱管４３と、気水分離
ドラム４２に出入口管４４ｉ，４４ｏを介して内外周螺
旋管４４ａ，４４ｂが接続される接続された螺旋状水管
４４に分離されている。

【００２９】すなわち、熱回収容器１１の軸心部には、
同一直径の円筒容器状の温水ヘッダ４１が下部に、気水
分離ドラム４２が上部に一体連結されて配置されてい
る。そして、温水ヘッダ４１には下部に温水取出管２４
が接続されるとともに、底部に気水分離ドラム４２に加
熱水を送る温水給水管（温水導入手段）４５の入口部が
接続されている。４６は温水ヘッダ４１の上部に接続さ
れたエア抜きノズルである。

【００３０】この気水分離ドラム４２の下部には、温水
供給管からの供給温水が直接流入しない位置に螺旋状水
管４４の入口管４４ｉが接続されている。ここで供給温
水が流入しない位置とは、温水が一旦気水分離ドラム４
２内で滞留するのがよいためであり、接続開口部の取付
角度や上下位置を調整した位置である。なお、この位置
や角度調整以外に、温水供給管４５の接続開口部にガイ
ドノズル４５ａを取り付けて供給温水を攪拌後に螺旋状
水管４４に流入するように構成してもよい。また気水分
離ドラム４２の下部には、ドレン管４７が接続されてい
る。この螺旋状水管４４は、入口管４４ｉから内周螺旋
管４４ａと外周螺旋管４４ｂとに分岐されて、環状煙道
１５に沿ってそれぞれ上方にスパイラル状に湾曲され、
上端部で出口管４４ｏに合流されて気水分離ドラム４２
の気水分離部１７に接続されている。また、気水分離ド
ラム４２の上部には、第１の実施の形態と同一構成の気
液分離部１７が設けられ、分離室１４ｄに蒸気供給管２
７と安全弁２８が接続されている。

【００３１】上記構成において、螺旋状加熱管４３によ
り加熱された加熱水が温水供給管４５を介して気水分離
ドラム４２に送られる。さらに螺旋状水管４４に送られ
る。ここで螺旋状水管４４を通る循環水は、その比重差
により流動加熱されて気化された後、気水分離部１７に
送られ、この蒸気は気水分離ドラム４２から蒸気供給管
２７を介して排出される。

【００３２】上記実施の形態によれば、円筒状の熱回収
容器１１の軸心部に、気水分離部１７を有する気水分離
ドラム４２と温水ヘッダ４１とを一体に配置してその周
囲の環状煙道１５に螺旋状水管４４および螺旋状加熱管
４３を配置したので、従来熱回収容器の外側に配置され
ていた気水分離部（ミストセパレータ）１７を熱回収容
器１１内に組み込むことができ、全体をコンパクト化す
ることができる。また環状煙道１５を通過する排ガスに
より、気水分離ドラム４２および温水ヘッダ４１を介し
て熱回収することができ、熱回収効率を向上させること
ができる。さらに、環状煙道１５に配置される螺旋状水
管４４および螺旋状加熱管４３は、直状水管にフィンを
溶接した後、湾曲加工して互いに接続することにより容
易に製作することができ、製造コストの削減に寄与する
ことができる。また気水分離ドラム４２から蒸気を、温
水ヘッダ４１から加熱水をそれぞれ安定して同時に取出
すことができ、使用用途を広げることができる。

【００３３】なお、上記実施の形態では、排ガス導入口
１２は熱回収容器１１の半径方向に排ガスを吹き込むよ
うに半径軸線に直交する面に開口されるが、図１０に示
すように、排ガスを熱回収容器１１内で旋回するように
排ガスを接線方向に吹き込むために、接線に直交する面
に排ガス導入口(ガス旋回手段)１２′を形成することも
できる。これにより熱回収容器１１内の排ガス滞留時間
を長く確保して熱回収効率を向上させることができる。
またこの場合には、環状煙道１５内に配置される螺旋状
水管１４，４４や螺旋加熱管４３の捻じれ方向に逆方向
に排ガスを旋回させるほうが接触面積を多く確保して熱
回収を促進することができる。

【００３４】また、伝熱媒体として水を使用したが、二
流体サイクルに使用する水とアンモニアの混合液であっ
てもよい。図１１〜図１３は、第３の実施の形態を示
し、この第３の実施の形態は、熱回収容器５１の軸心部
に排ガス導管５０を配置し、気液分離部を削除したもの
で、加熱温度が比較的低く、伝熱媒体には水や前記混合
液のほかにオイルなどが使用される。

【００３５】すなわち、縦形円筒容器状の熱回収容器５
１には、排ガスを接線方向に導入するガス導入筒(旋回
手段)５２により排ガス導入口５３が形成されている。
また熱回収容器５１の軸心部には、排ガス導管５０が天
壁５１ｂを貫通して配設されて排ガス排出口５４が形成
されている。この排ガス導管５０は、下端部が熱回収容
器５１の底板５１ｃに連結されると共に複数個所に開口
５０ａが形成されている。そして、熱回収容器５１の胴
部と排ガス導管５０との間に環状煙道５５が形成され、
排ガス導入口５３から導入した排ガスを環状煙道５５を
通って下方に案内し、排ガス導管５０の開口５０ａから
上方に導出して排ガス排出口５４から排出するように構
成される。

【００３６】前記環状煙道５５内には、たとえば３本の
螺旋状水管５６が排ガス導管５０の周囲で互いに均等間
隔をあけて３重の螺旋状に配設され、螺旋状水管５６の
下端部に、底板５１ｃを貫通する給水管５７が接続され
るとともに、上端部に天壁５１ｂを貫通する温水取出管
５８が接続されている。さらに各螺旋状水管５６には、
一定ピッチで伝熱フィン(螺旋状フィンやソリッドフィ
ンであってもよい)５６ａがそれぞれ固着されている。
なお、螺旋状水管５６の旋回方向と排ガスの旋回方向と
は逆になるように構成されている。

【００３７】上記構成において、排ガスが排ガス導入口
５３から熱回収容器５１の上部導入空間５１ｅに旋回状
態で流入され、環状煙道５５に導入される。環状煙道５
５では、排ガスが旋回状態で螺旋状水管５５および伝熱
フィン５６に接触しつつ熱回収され下降され、熱回収容
器５１の下部導入空間５１ｆから入口５０ａを介して排
ガス導管５０に流入され、排ガス排出口５４から排出さ
れる。

【００３８】上記構成によれば、熱回収容器５１内に、
軸心部に配置された排ガス導管５０の周囲を環状煙道５
５に構成して螺旋状水管５６を配設したので、螺旋状水
管５６は直管に伝熱フィン５６ａを溶接後、円弧状に形
成して接続すればよく、従来に比べて製造が容易で製造
コストを削減することができる。また環状煙道５５内で
は、排ガスが螺旋状水管５５の捻じれ方向に逆方向に排
ガスを旋回させるほうが接触面積を多く確保して熱回収
を促進することができる。

【００３９】上記実施の形態では、排ガスを環状煙道５
５内から排ガス導管５０側に流送したが、反対に排ガス
を排ガス導管５０から環状煙道５５に流送してもよい。
この場合には、仮想線で示すように環状煙道５５の下部
や底板５１ｃ上に旋回用フィン(排ガス旋回手段)５９を
設けることにより、環状煙道５５内の排ガスを螺旋状水
管５５の捻じれ方向に逆方向に旋回させることができ
る。

【００４０】図１４は第４の実施の形態を示し、第３の
実施の形態で排ガスの温度が低かったり、低く変動する
ような場合に使用する排熱回収装置であり、第３の実施
の形態と同一部材には同一符号を付して説明を省略す
る。

【００４１】第４の実施の形態では、排ガスを排ガス導
管５０から環状煙道５５に流送するように構成されてい
る。すなわち、排ガス導入管５０の上端部に、追焚バー
ナ６１を配置した追焚空間６０が形成され、この追焚空
間６０の側部に排ガス導入ha６３を形成する排ガス導入
管６２が接続されている。そして排ガス導入管５０の下
端部開口５０ａに対応して底板５１ｃ上に旋回用フィン
(排ガス旋回手段)５９が設けられ、環状煙道５５に導入
する排ガスを旋回させるように構成されている。そし
て、熱回収容器５１の上部に接続された排ガス排出管６
４の排ガス排出口６５から排出される。

【００４２】上記実施の形態によれば、第３の実施の形
態と同様の作用効果を奏するとともに、さらに排ガスの
温度が低下する場合に、追焚バーナ６２を点火して排ガ
スを再加熱することにより、水などの伝熱媒体を安定し
た温度に加熱供給することができる。

【００４３】なお、上記実施の形態では、熱回収容器を
縦形円筒状としたが、横形であってもよい。また追焚バ
ーナを第３の実施の形態の排ガス導入口５３の上流側に
配置することもできる。

【００４４】

【発明の効果】以上に述べたごとく請求項１記載の発明
によれば、環状煙道に配置される螺旋状水管は、直状水
管を湾曲加工して互いに接続することにより容易に製作
することができ、また螺旋状水管を伝熱フィン付き構造
とした場合でも、直状水管にフィンを溶接した後、湾曲
加工して互いに接続することにより製造コストの削減に
寄与できる。

【００４５】また請求項２記載の発明によれば、円筒状
の熱回収容器の軸心部に気水分離ドラムを内蔵し、その
周囲の環状煙道に螺旋状水管を配置したので、従来熱回
収容器の外側に配置されていたミストセパレータを熱回
収容器内に組み込むことができて、全体をコンパクト化
することができる。また環状煙道を通過する排ガスによ
り、気水分離ドラムから内部の加熱水や蒸気に熱回収す
ることができ、熱回収効率をより向上させることができ
る。さらに、環状煙道に配置される螺旋状水管を伝熱フ
ィン付きに構成した場合には、直状水管にフィンを溶接
した後、湾曲加工して互いに接続することにより容易に
製作することができ、製造コストの削減に寄与すること
ができる。

【００４６】さらに請求項３記載の発明によれば、円筒
状の熱回収容器の軸心部に気水分離ドラムと温水ヘッダ
とを内蔵し、その周囲の環状煙道に螺旋状水管および螺
旋状加熱管を配置したので、従来熱回収容器の外側に配
置されていたミストセパレータを熱回収容器内に組み込
むことができ、全体をコンパクト化することができる。
また環状煙道を通過する排ガスにより、気水分離ドラム
および温水ヘッダを介して熱回収することができ、熱回
収効率を向上させることができる。さらに、環状煙道に
配置される螺旋状水管および螺旋状加熱管を伝熱フィン
付きに構成した場合には、直状水管、直状加熱管にフィ
ンを溶接した後、湾曲加工して互いに接続することによ
り容易に製作することができ、製造コストの削減に寄与
することができる。また気水分離ドラムから蒸気を安定
して取出すと同時に、温水ヘッダからも安定して加熱水
を取出すことができ、使用用途を広げることができる。

【００４７】さらにまた請求４項記載の発明によれば、
螺旋状水管から排出される蒸気をノズル筒の周囲で旋回
させ、飽和蒸気のみをノズル筒を通過上昇させて分離室
に取出し、ノズル筒の外周部や分離室で旋回させてその
遠心力により、飽和蒸気に同伴された水滴ミストを効果
的に除去することができる。また気液分離部は排ガスに
より加熱されるので、良質の蒸気が得られ、排ガスの熱
を有効利用することができる。

【００４８】また請求項５記載の発明によれば、環状煙
道内で排ガスを旋回させることにより、熱回収容器内で
の排ガスの滞留時間を長くして効率よく熱回収すること
ができる。また排ガスを螺旋状水管や螺旋状加熱管の捻
じり方向と逆方向に旋回させることにより、排ガスと水
管、加熱管への接触面積を増大させることができ、良好
に熱回収することができる。

【００４９】さらに請求項６記載の発明によれば、設置
される上流側設備の運転状況などにより、排ガス温度が
低くなりすぎた場合でも、追焚バーナにより、排ガスを
再加熱して良好な運転が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る排熱回収装置の第１の実施の形態
を示す全体縦断面図である。

【図２】図１に示すａ−ａ断面図である。

【図３】図１に示すｂ−ｂ断面図である。

【図４】（ａ）（ｂ）は水管の配置状態を示し、（ａ）
は第１の実施の形態の配列を示す横断面図、（ｂ）は他
の配列状態を示す横断面図である。

【図５】本発明に係る排熱回収装置の第２の実施の形態
を示す全体縦断面図である。

【図６】図５に示すｃ−ｃ断面図である。

【図７】図５に示すｄ−ｄ断面図である。

【図８】図５に示すｅ−ｅ断面図である。

【図９】図５に示すｆ−ｆ断面図である。

【図１０】本発明に係る排熱回収装置の他の実施の形態
を示す平面図である。

【図１１】本発明に係る排熱回収装置の第３の実施の形
態を示す全体縦断面図である。

【図１２】図１１に示すｇ−ｇ断面図である。

【図１３】図１１に示すｈ−ｈ断面図である。

【図１４】本発明に係る排熱回収装置の第４の実施の形
態を示す全体縦断面図である。

【図１５】従来の排熱回収装置の実施の形態を示す横断
面図である。

【符号の説明】

１１ 熱回収容器 １２，１２′ 排ガス導入口 １３ 排ガス排出口 １４ 気水分離ドラム １５ 環状煙道 １６ 螺旋状水管 １７ 気水分離部 ２３ 給水管 ２４ 温水取出管 ２６ 気液分離部材 ２６ａ 逆円錐板 ２６ｂ ノズル筒 ２７ 蒸気供給管 Ｅ エコノマイザ部 Ｆ 蒸発部 ４１ 温水ヘッダ ４２ 気水分離ドラム ４３ 螺旋状加熱管 ４４ 螺旋状水管 ４５ 温水供給管 ５０ 排ガス導管 ５１ 熱回収容器 ５５ 排ガス煙道 ５６ 排ガス螺旋管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ２４Ｈ 1/43 Ｆ２４Ｈ 1/43 Ｚ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一端部に排ガス導入口および排ガス排出口
   の一方が形成される円筒状の熱回収容器と、 前記熱回収容器の軸心部に配置されて他端側で開口され
   一端側に排ガス導入口および排ガス排出口の他方が形成
   される排ガス導管と、 前記排ガス導管と熱回収容器の胴部との間に形成されて
   前記排ガス導入口と排ガス排出口とを接続する環状煙道
   と、 前記環状煙道に沿って配置される螺旋状水管とを具備し
   たことを特徴とする排熱回収装置。
2. 【請求項２】上部に排ガス導入口が形成されるとともに
   下部に排ガス排出口が形成された縦形円筒状の熱回収容
   器と、 この熱回収容器の軸心部に配置されて給水分配機能と気
   液分離機能を有する気水分離ドラムと、 前記気水分離ドラムと熱回収容器の胴部との間に形成さ
   れて前記排ガス導入口と排ガス排出口とを接続する環状
   煙道と、 前記熱回収容器の下部から環状煙道に導入されるととも
   に環状煙道に沿って配置され出口が気水分離ドラムの上
   部に接続された螺旋状水管とを具備したことを特徴とす
   る排熱回収装置。
3. 【請求項３】上部に排ガス導入口が形成されるとともに
   下部に排ガス排出口が形成された縦形円筒状の熱回収容
   器と、 この熱回収容器の軸心部で、上部に配置されて気液分離
   機能を有する気水分離ドラムおよび下部に配置されて給
   水分配機能を有する温水ヘッダと、 前記気水分離ドラムおよび温水ヘッダと熱回収容器の胴
   部との間に形成されて前記排ガス導入口と排ガス排出口
   とを接続する環状煙道と、 前記伝熱容器の下部から環状煙道に導入されて前記温水
   ヘッダー外側の環状煙道に沿って配置され出口が温水ヘ
   ッダの上部に接続される螺旋状加熱管と、 前記温水ヘッダから気水分離ドラムに加熱水を送る温水
   導入手段と、 入口が前記気水分離ドラムの下部に接続されるとともに
   出口が気水分離ドラムの上部に接続され、前記環状煙道
   に沿って配置された螺旋状水管とを具備したことを特徴
   とする排熱回収装置。
4. 【請求項４】熱回収容器の上部に排ガス導入口に対応し
   て設けられた気液分離部は、 気水分離ドラムの上部で閉塞部材により分離された分離
   室と、 前記閉塞部材から貫設垂下されて、螺旋状水管の出口か
   ら気水分離ドラム内に排出される蒸気がその周囲を旋回
   し分離蒸気通過穴を介して導入されるノズル筒とを具備
   したことを特徴とする請求項２または３記載の排熱回収
   装置。
5. 【請求項５】環状煙道内で排ガスを、螺旋状水管または
   螺旋状加熱管の捻じり方向とは逆方向に旋回させる旋回
   手段を設けたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれ
   かに記載の排熱回収装置。
6. 【請求項６】排ガス導入口の上流部に、排ガスを加熱す
   る追焚バーナを配置したことを特徴とする請求項１乃至
   ５のいずれかに記載の排熱回収装置。