JP2002250502A - 多管貫流ボイラのエコノマイザ - Google Patents
多管貫流ボイラのエコノマイザInfo
- Publication number
- JP2002250502A JP2002250502A JP2001048365A JP2001048365A JP2002250502A JP 2002250502 A JP2002250502 A JP 2002250502A JP 2001048365 A JP2001048365 A JP 2001048365A JP 2001048365 A JP2001048365 A JP 2001048365A JP 2002250502 A JP2002250502 A JP 2002250502A
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- Japan
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- economizer
- boiler
- heat transfer
- water
- once
- Prior art date
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- Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 多管貫流ボイラにおけるエコノマイザのスチ
ーミング、ウォータハンマを防止する。 【解決手段】 多並列の伝熱管１６を備えた多管貫流ボ
イラのエコノマイザ１２において、各伝熱管１６の給水
入口部にオリフィス５０、絞り弁等の絞り機構を設け
る。
ーミング、ウォータハンマを防止する。 【解決手段】 多並列の伝熱管１６を備えた多管貫流ボ
イラのエコノマイザ１２において、各伝熱管１６の給水
入口部にオリフィス５０、絞り弁等の絞り機構を設け
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、多管貫流ボイラ用
のスチーミング防止エコノマイザ、詳しくは、多管貫流
ボイラのエコノマイザの伝熱管内の給水が、飽和温度に
達して、一部、蒸気を発生しても、スチーミング、ウォ
ータハンマによる衝撃音の発生、破壊等の問題が発生し
ないようにしたエコノマイザに関するものである。
のスチーミング防止エコノマイザ、詳しくは、多管貫流
ボイラのエコノマイザの伝熱管内の給水が、飽和温度に
達して、一部、蒸気を発生しても、スチーミング、ウォ
ータハンマによる衝撃音の発生、破壊等の問題が発生し
ないようにしたエコノマイザに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から多並列管の多管貫流ボイラのエ
コノマイザが知られているが、このエコノマイザにおい
て、各伝熱管はガス側温度条件等の違いにより、収熱量
が異なる。収熱の高い管は気水２相流、収熱の低い管は
温水１相流となり、集合部で気泡凝縮や気泡圧壊により
ウォータハンマが発生する。
コノマイザが知られているが、このエコノマイザにおい
て、各伝熱管はガス側温度条件等の違いにより、収熱量
が異なる。収熱の高い管は気水２相流、収熱の低い管は
温水１相流となり、集合部で気泡凝縮や気泡圧壊により
ウォータハンマが発生する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】省エネルギーで高効率
を得るために、多管貫流ボイラのエコノマイザ伝熱面積
を大きくすると、エコノマイザの出口温水温度は運転圧
力の飽和温度に近づく。例えば、運転圧力０．７MPa
（飽和温度１７０℃）で、エコノマイザ入口温度が８０
℃、収熱してエコノマイザ出口温度が１６０℃となる
と、伝熱管壁温度は１７０℃以上となる。
を得るために、多管貫流ボイラのエコノマイザ伝熱面積
を大きくすると、エコノマイザの出口温水温度は運転圧
力の飽和温度に近づく。例えば、運転圧力０．７MPa
（飽和温度１７０℃）で、エコノマイザ入口温度が８０
℃、収熱してエコノマイザ出口温度が１６０℃となる
と、伝熱管壁温度は１７０℃以上となる。
【０００４】この場合、多管貫流ボイラのエコノマイザ
の伝熱管内部は気水２相流となり、不安定現象となる。
不安定現象とは、気水の抵抗が変化し、給水が増えたり
減ったりする現象である。複数の伝熱管で、気水２相流
の伝熱管や水１相流の伝熱管が混在することで、集合部
でウォータハンマが発生する。
の伝熱管内部は気水２相流となり、不安定現象となる。
不安定現象とは、気水の抵抗が変化し、給水が増えたり
減ったりする現象である。複数の伝熱管で、気水２相流
の伝熱管や水１相流の伝熱管が混在することで、集合部
でウォータハンマが発生する。
【０００５】多管貫流ボイラのエコノマイザの出口温度
が飽和温度にきわめて近く、実際には出口近くで蒸気発
生の可能性大であり、その対応について検討した。具体
的には、一般に気液２相流の場合、条件によって流れの
不安定現象が生じる。
が飽和温度にきわめて近く、実際には出口近くで蒸気発
生の可能性大であり、その対応について検討した。具体
的には、一般に気液２相流の場合、条件によって流れの
不安定現象が生じる。
【０００６】このような現象を防止するために、各伝熱
管の入口部にオリフィスを設けて抵抗を加え、給水量に
対して単調増加の圧力降下とすることにより、各伝熱管
の流量を安定状態とすることができる。
管の入口部にオリフィスを設けて抵抗を加え、給水量に
対して単調増加の圧力降下とすることにより、各伝熱管
の流量を安定状態とすることができる。
【０００７】本発明は上記の点に鑑みなされたもので、
その目的は、多並列の伝熱管の各入口に絞りオリフィス
又は絞り弁等を設け、気水２相流の流量を安定させるこ
とにより、全伝熱管が気水２相流となり、スチーミン
グ、ウォータハンマの問題を解決できるようにした多管
貫流ボイラのエコノマイザの提供を目的とするものであ
る。
その目的は、多並列の伝熱管の各入口に絞りオリフィス
又は絞り弁等を設け、気水２相流の流量を安定させるこ
とにより、全伝熱管が気水２相流となり、スチーミン
グ、ウォータハンマの問題を解決できるようにした多管
貫流ボイラのエコノマイザの提供を目的とするものであ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の多管貫流ボイラのエコノマイザは、多並
列の伝熱管を備えた多管貫流ボイラのエコノマイザにお
いて、各伝熱管の給水入口部に絞り機構を設けて構成さ
れている。絞り機構としては、オリフィス、絞り弁及び
絞り管のいずれかが用いられる。
めに、本発明の多管貫流ボイラのエコノマイザは、多並
列の伝熱管を備えた多管貫流ボイラのエコノマイザにお
いて、各伝熱管の給水入口部に絞り機構を設けて構成さ
れている。絞り機構としては、オリフィス、絞り弁及び
絞り管のいずれかが用いられる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。本発明は下記の実施の形態に何ら限定され
るものではなく、適宜変更して実施することができるも
のである。図１は本発明の実施の第１形態によるエコノ
マイザを備えた多管貫流ボイラを示し、図２は図１にお
ける多管貫流ボイラのエコノマイザの要部を示してい
る。図１では、ボイラの一例として多管貫流ボイラを用
いる場合を示している。給水は給水ポンプ１０によりエ
コノマイザ（節炭器）１２に送られ、ここで、ボイラ本
体１４からの排ガスと接触して加熱される。１６は伝熱
管である。エコノマイザ１２で加熱された給水はボイラ
本体１４の下部ヘッダ１８に送られ、鉛直方向の多並列
管２０を上昇しつつ加熱される。２２は上部ヘッダであ
る。
て説明する。本発明は下記の実施の形態に何ら限定され
るものではなく、適宜変更して実施することができるも
のである。図１は本発明の実施の第１形態によるエコノ
マイザを備えた多管貫流ボイラを示し、図２は図１にお
ける多管貫流ボイラのエコノマイザの要部を示してい
る。図１では、ボイラの一例として多管貫流ボイラを用
いる場合を示している。給水は給水ポンプ１０によりエ
コノマイザ（節炭器）１２に送られ、ここで、ボイラ本
体１４からの排ガスと接触して加熱される。１６は伝熱
管である。エコノマイザ１２で加熱された給水はボイラ
本体１４の下部ヘッダ１８に送られ、鉛直方向の多並列
管２０を上昇しつつ加熱される。２２は上部ヘッダであ
る。
【００１０】上部ヘッダ２２からの気水混合物は気水分
離器２４に送られ、ここで蒸気と水（熱水）とに分離さ
れる。分離された熱水はボイラ本体１４の下部ヘッダ１
８に送られる。２６は水柱管、２８は水面計、３０は安
全弁、３２は主蒸気止弁、３４はエコノマイザバイパス
弁、３６は給水逆止弁、３８は給水止弁、４０はドレン
ポンプ、４２はドレン制御弁、４４はドレン逆止弁、４
６はエコノマイザ下部ヘッダ、４８はエコノマイザ上部
ヘッダである。
離器２４に送られ、ここで蒸気と水（熱水）とに分離さ
れる。分離された熱水はボイラ本体１４の下部ヘッダ１
８に送られる。２６は水柱管、２８は水面計、３０は安
全弁、３２は主蒸気止弁、３４はエコノマイザバイパス
弁、３６は給水逆止弁、３８は給水止弁、４０はドレン
ポンプ、４２はドレン制御弁、４４はドレン逆止弁、４
６はエコノマイザ下部ヘッダ、４８はエコノマイザ上部
ヘッダである。
【００１１】上記のように構成された多管貫流ボイラに
おいて、エコノマイザ１２の各伝熱管１６の給水入口部
に絞り機構、例えば流量安定用のオリフィス５０が設け
られる。このように、エコノマイザ１２入口の伝熱管１
６に絞り抵抗を挿入することにより、抵抗が単調増加
し、不安定現象がなくなる。伝熱管（蒸発管）の圧力降
下をあげることにより、気水２相流の抵抗が安定して、
流量が安定し、各伝熱管の流量ばらつきがなくなる。複
数の伝熱管１６はすべて気水２相流となり、ウォータハ
ンマを発生することはない。なお、エコノマイザ１２出
口の配管は、気水２相流の体積増加分、配管径を大きく
する。上記の実施形態では、絞り機構としてオリフィス
を用いる場合について説明したが、オリフィスの代りに
絞り弁、絞り管等を用いることも可能である。
おいて、エコノマイザ１２の各伝熱管１６の給水入口部
に絞り機構、例えば流量安定用のオリフィス５０が設け
られる。このように、エコノマイザ１２入口の伝熱管１
６に絞り抵抗を挿入することにより、抵抗が単調増加
し、不安定現象がなくなる。伝熱管（蒸発管）の圧力降
下をあげることにより、気水２相流の抵抗が安定して、
流量が安定し、各伝熱管の流量ばらつきがなくなる。複
数の伝熱管１６はすべて気水２相流となり、ウォータハ
ンマを発生することはない。なお、エコノマイザ１２出
口の配管は、気水２相流の体積増加分、配管径を大きく
する。上記の実施形態では、絞り機構としてオリフィス
を用いる場合について説明したが、オリフィスの代りに
絞り弁、絞り管等を用いることも可能である。
【００１２】
【発明の効果】本発明は上記のように構成されているの
で、つぎのような効果を奏する。 （１） 省エネルギーを図るために、多管貫流ボイラの
エコノマイザでの収熱を上げれば上げるほど、排ガス温
度は下がり、一方、エコノマイザ出口給水温度は、ボイ
ラ飽和温度に近づき、エコノマイザのスチーミング、ウ
ォータハンマの問題が発生していたが、エコノマイザの
構造を改善、すなわち、各伝熱管の給水入口部に絞り機
構を設けることにより、複数の伝熱管の抵抗が単調増加
し、伝熱管の圧力降下を大きくすることにより、気水２
相流の抵抗が安定して流量が安定し、各伝熱管の流量ば
らつきがなくなり、各伝熱管はすべて気水２相流となっ
て、スチーミング、ウォータハンマの発生を防止するこ
とができる。
で、つぎのような効果を奏する。 （１） 省エネルギーを図るために、多管貫流ボイラの
エコノマイザでの収熱を上げれば上げるほど、排ガス温
度は下がり、一方、エコノマイザ出口給水温度は、ボイ
ラ飽和温度に近づき、エコノマイザのスチーミング、ウ
ォータハンマの問題が発生していたが、エコノマイザの
構造を改善、すなわち、各伝熱管の給水入口部に絞り機
構を設けることにより、複数の伝熱管の抵抗が単調増加
し、伝熱管の圧力降下を大きくすることにより、気水２
相流の抵抗が安定して流量が安定し、各伝熱管の流量ば
らつきがなくなり、各伝熱管はすべて気水２相流となっ
て、スチーミング、ウォータハンマの発生を防止するこ
とができる。
【図１】本発明の実施の第１形態によるエコノマイザを
備えた多管貫流ボイラの概略構成図である。
備えた多管貫流ボイラの概略構成図である。
【図２】図１における多管貫流ボイラのエコノマイザの
要部を示す概略構成図である。
要部を示す概略構成図である。
１０ 給水ポンプ １２ エコノマイザ １４ ボイラ本体 １６ 伝熱管 １８ 下部ヘッダ ２０ 多並列管 ２２ 上部ヘッダ ２４ 気水分離器 ２６ 水柱管 ２８ 水面計 ３０ 安全弁 ３２ 主蒸気止弁 ３４ エコノマイザバイパス弁 ３６ 給水逆止弁 ３８ 給水止弁 ４０ ドレンポンプ ４２ ドレン制御弁 ４４ ドレン逆止弁 ４６ エコノマイザ下部ヘッダ ４８ エコノマイザ上部ヘッダ ５０ オリフィス
Claims (2)
- 【請求項１】 多並列の伝熱管を備えた多管貫流ボイラ
のエコノマイザにおいて、各伝熱管の給水入口部に絞り
機構を設けたことを特徴とする多管貫流ボイラのエコノ
マイザ。 - 【請求項２】 絞り機構が、オリフィス、絞り弁及び絞
り管のいずれかである請求項１記載の多管貫流ボイラの
エコノマイザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001048365A JP2002250502A (ja) | 2001-02-23 | 2001-02-23 | 多管貫流ボイラのエコノマイザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001048365A JP2002250502A (ja) | 2001-02-23 | 2001-02-23 | 多管貫流ボイラのエコノマイザ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002250502A true JP2002250502A (ja) | 2002-09-06 |
Family
ID=18909646
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001048365A Pending JP2002250502A (ja) | 2001-02-23 | 2001-02-23 | 多管貫流ボイラのエコノマイザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002250502A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014169814A (ja) * | 2013-03-04 | 2014-09-18 | Samson Co Ltd | 給水予熱ボイラ |
| JP2020165568A (ja) * | 2019-03-29 | 2020-10-08 | 株式会社ヒラカワ | ボイラ装置 |
-
2001
- 2001-02-23 JP JP2001048365A patent/JP2002250502A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014169814A (ja) * | 2013-03-04 | 2014-09-18 | Samson Co Ltd | 給水予熱ボイラ |
| JP2020165568A (ja) * | 2019-03-29 | 2020-10-08 | 株式会社ヒラカワ | ボイラ装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060117 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060310 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060425 |