JP2928164B2 - 燃焼ガス流に対し垂直な熱吸収用フィンを持った多管式貫流ボイラ - Google Patents
燃焼ガス流に対し垂直な熱吸収用フィンを持った多管式貫流ボイラInfo
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Description
列の間に燃焼ガス通路を設けておき、燃焼ガス通路内で
燃焼ガスを水管軸と平行方向に流動させる多管式貫流ボ
イラにおいて、外側水管に燃焼ガス流に対し垂直な熱吸
収用フィンを持った多管式貫流ボイラに関するものであ
る。
の間を、環状に並べた内側水管と外側水管の2列の水管
で連結し、内側水管ならびに外側水管での隣接する水管
の間を水管端部の通煙口が設けられる部分を除いて閉塞
することで、内側水管列と外側水管列の間に燃焼ガス通
路を形成しておき、燃焼ガス通路は内側水管の端部に設
けた内側通煙口によってボイラ中心部の燃焼室と接続さ
せ、内側通煙口と管軸方向反対側の外側水管の端部に設
けた外側通煙口によって煙道と接続し、燃焼ガス通路内
で燃焼ガスを水管軸と平行方向に流動させる多管式貫流
ボイラが知られている。
室で燃焼を行うことにより、まず内側水管の燃焼室側の
面を加熱し、その後、内側通煙口を通って燃焼ガス通路
内へ燃焼ガスが送られる。燃焼ガスは、燃焼ガス通路を
内・外水管の水管軸と平行に流動する際に、内側水管お
よび外側水管の燃焼ガス通路側の面を加熱し、水管を加
熱した後の燃焼排ガスは外側通煙口、煙道を通り排出さ
れる。この場合、外側水管は内側水管に比べて熱吸収量
が少なく、内側水管と外側水管で加熱状態に差が生じる
と内外水管の間で熱応力が発生するという問題があっ
た。そのため外側水管表面に熱吸収用フィンを付けるこ
とで、外側水管の熱吸収量を増加させることが行われて
いるが、一般的には燃焼ガスの流れと平行になるように
熱吸収用フィンが取り付けられており、燃焼ガスはフィ
ンの周りを層流の状態で流れるのみで乱流は発生しない
ため、熱吸収効率は悪かった。
接合箇所に形づくられた突起物に電流を通じ、抵抗熱の
発生を比較的小さい特定の部分に限定するようにして行
うプロジェクション溶接が行われているが、プロジェク
ション溶接は、接合部面積が大きいと十分に接合するこ
とができず、突起物を作って電流を集中させる必要があ
り、手間およびコストの増大があった。
する課題は、内外2列の水管列の間に設けた燃焼ガス通
路に、燃焼ガスを水管の管軸方向と平行に流動させる構
成の多管式貫流ボイラにおいて、水管の熱吸収効率を向
上させ、内側水管と外側水管の熱吸収量を均等化するこ
とと、プロジェクション溶接を行いやすくすることにあ
る。
管寄せの間を環状に並べた内側水管と外側水管の2列の
水管で連結し、各水管列での隣接する水管の間を通煙口
を設ける部分を除いて閉塞することで、内側水管列と外
側水管列の間に燃焼ガス通路を形成し、燃焼ガス通路は
内側水管端部に設けた内側通煙口によってボイラ中心部
の燃焼室と接続し、内側通煙口と管軸方向反対側の外側
水管端部に設けた外側通煙口によって燃焼排ガスを排出
する煙道と接続しており、燃焼ガス通路内で燃焼ガスを
水管軸と平行方向に流動させる多管式貫流ボイラにおい
て、外側水管の燃焼ガス通路に面する部分に、扇紙の形
の熱吸収用フィンを扇紙形の面が燃焼ガス流に対して垂
直となるように多数段取り付け、外側水管の伝熱面積を
増加させるとともに燃焼ガス流に乱流を生じさせる。
の最も狭い間隔を0mm以上20mm以下、熱吸収用フィン
の根本から先端までの長さであるフィン高さを5mm以上
25mm以下、熱吸収用フィンの厚さを2.5mm以下と
し、各外側水管の同一高さ位置に2枚づつの熱吸収用フ
ィンを多数段取り付ける。
説明する。缶体の上部には環状の上部管寄せ1、下部に
も環状の下部管寄せ2が設けられ、上下の管寄せの間を
環状に並んだ内側水管3と外側水管4が連結しており、
水管と管寄せの連結部は耐火材13で覆っている。内側
水管3と外側水管4は、内側通煙口5および外側通煙口
6が設けられる水管端部以外の部分で、それぞれの隣接
する水管の間を管軸方向に平行な閉塞用フィン8で閉塞
しており、内側水管3と外側水管4の間には燃焼ガス通
路7が形成される。内側水管3で囲まれたボイラ中心部
分は燃焼室9であり、燃焼室9上部にバーナ10を設け
る。内側水管下部には閉塞用フィン8を設けていない内
側通煙口5によって燃焼室9と燃焼ガス通路7が接続さ
れ、外側水管上部の閉塞用フィン8を設けていない外側
通煙口6によって燃焼排ガスを排出する煙道12と燃焼
ガス通路7が接続される。
は、同心円の弧で半径が異なり角度の等しい2つの弧
と、それぞれの弧の両端を通る2つの半径で囲まれてい
る扇紙の形の熱吸収用フィン11を扇紙形の面が燃焼ガ
ス流に対して垂直となるように多数段設けておく。熱吸
収用フィン11は2枚を一組とし、各外側水管の同一高
さ位置に2枚の熱吸収用フィン11を間隔を開けて溶接
する。熱吸収用フィンの根本から先端までの長さである
フィン高さ(h)は5mm以上25mm以下、熱吸収用フィ
ン11先端から内側水管3外周までの最短距離(l)は
0mm以上20mm以下、熱吸収用フィン11の厚さは2.
5mm以下の範囲から熱吸収用フィン11の大きさと水管
の配置を決定する。外側水管4と熱吸収用フィン11の
接合は外側水管4表面と熱吸収用フィン11の短い円弧
の面をプロジェクション溶接によって接合する。同一高
さに2枚の熱吸収用フィン11を設けることで、個々の
熱吸収用フィン11は小さくなり、さらに熱吸収用フィ
ン11の厚さを薄くしているため水管と熱吸収用フィン
11の接合部面積は小さくなる。プロジェクション溶接
は接合部面積が大きいと十分な接合を行うことができな
いが、接合部面積を十分に小さくしているため突起物を
形成しなくとも十分な強度でプロジェクション溶接を行
うことができる。また、外側水管4に黒皮の皮膜がある
と電流を流した際に抵抗となり、電流量が多く必要とな
るため、溶接前に外側水管の表面を磨いて皮膜をそぎ落
としておく。
高温の燃焼ガスが発生し、まず最初に内側水管3の燃焼
室9側の面を加熱する。続いて燃焼ガスは内側通煙口5
より燃焼ガス通路7内へ達し、燃焼ガス通路7内を下部
から上部へ流動しながら内側水管3と外側水管4の燃焼
ガス通路7側の面を加熱する。この時、燃焼ガスは流れ
方向と垂直に設けた熱吸収用フィン11によって乱流と
なる。外側水管4は熱吸収用フィン11によって伝熱面
積が広げられており、燃焼ガスが熱吸収用フィン11の
面に垂直にぶつかるために多くの熱を吸収することがで
き、外側水管4の熱吸収量を増やすことで内側水管3と
外側水管4の熱吸収量を均等化することができる。ま
た、熱吸収用フィン11の先端と内側水管3外面の距離
を前記限定範囲内とすることにより、熱吸収用フィン1
1にて乱流となった燃焼ガスは内側水管3近くを流動す
ることとなり、内側水管3においても燃焼ガスの熱を通
常よりも多く吸収することとなる。内側水管3および外
側水管4を加熱することにより水管内の水が加熱され、
加熱された水は蒸気となって上部管寄せ1を通って取り
出され、水管を加熱することで温度の低下した燃焼排ガ
スは外側通煙口6、煙道12を通って排出される。
と内側水管の熱吸収量を増大させることができ、特に外
側水管の熱吸収量を大きく増大させることにより、内外
水管の熱吸収量を均等化することができるので、内外水
管の間に発生する熱応力を緩和することができる。ま
た、熱吸収用フィンの接合面を小さくし、水管の黒皮は
除去することにより、プロジェクション溶接時に突起を
形成していなくても十分に接合することができる。
ンの斜視図
Claims (4)
- 【請求項1】 環状の上部管寄せと下部管寄せの間を環
状に並べた内側水管と外側水管の2列の水管で連結し、
各水管列での隣接する水管の間を通煙口を設ける部分を
除いて閉塞することで、内側水管列と外側水管列の間に
燃焼ガス通路を形成しておき、燃焼ガス通路は内側水管
端部に設けた内側通煙口によってボイラ中心部の燃焼室
と接続し、内側通煙口と管軸方向反対側の外側水管端部
に設けた外側通煙口によって燃焼排ガスを排出する煙道
と接続しており、外側水管の燃焼ガス通路に面する部分
に、扇紙の形の熱吸収用フィンを扇紙形の面が燃焼ガス
流に対して垂直となるように多数段取り付け、燃焼ガス
通路内では燃焼ガスを水管と平行方向に流動させている
多管式貫流ボイラにおいて、熱吸収用フィンを2枚一組
とし、各外側水管の同一高さ位置に2枚づつの熱吸収用
フィンを多数段取り付けることを特徴とする多管式貫流
ボイラ。 - 【請求項2】 請求項1に記載の多管式貫流ボイラにお
いて、熱吸収用フィン先端と内側水管外面の最も狭い間
隔を0mm以上20mm以下の値から設定したことを特徴と
する多管式貫流ボイラ。 - 【請求項3】 請求項1に記載の多管式貫流ボイラにお
いて、熱吸収用フィンの根本から先端までの長さである
フィン高さを5mm以上25mm以下の値から設定したこと
を特徴とする多管式貫流ボイラ。 - 【請求項4】 請求項1に記載の多管式貫流ボイラにお
いて、熱吸収用フィンの厚さを2.5mm以下の値から設
定したことを特徴とする多管式貫流ボイラ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20301196A JP2928164B2 (ja) | 1996-07-12 | 1996-07-12 | 燃焼ガス流に対し垂直な熱吸収用フィンを持った多管式貫流ボイラ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP20301196A JP2928164B2 (ja) | 1996-07-12 | 1996-07-12 | 燃焼ガス流に対し垂直な熱吸収用フィンを持った多管式貫流ボイラ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1026304A JPH1026304A (ja) | 1998-01-27 |
JP2928164B2 true JP2928164B2 (ja) | 1999-08-03 |
Family
ID=16466867
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20301196A Expired - Fee Related JP2928164B2 (ja) | 1996-07-12 | 1996-07-12 | 燃焼ガス流に対し垂直な熱吸収用フィンを持った多管式貫流ボイラ |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2928164B2 (ja) |
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KR20020025946A (ko) * | 2002-03-16 | 2002-04-04 | 유동근 | 연소가스에 난류를 형성하여 열효율을 향상시킨 다관식관류보일러 |
JP2006234252A (ja) * | 2005-02-24 | 2006-09-07 | Samson Co Ltd | 多管式貫流ボイラの缶体構造 |
-
1996
- 1996-07-12 JP JP20301196A patent/JP2928164B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JPH1026304A (ja) | 1998-01-27 |
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