JP3447297B2 - スートブロワノズル - Google Patents

スートブロワノズル

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JP3447297B2 JP52463795A JP52463795A JP3447297B2 JP 3447297 B2 JP3447297 B2 JP 3447297B2 JP 52463795 A JP52463795 A JP 52463795A JP 52463795 A JP52463795 A JP 52463795A JP 3447297 B2 JP3447297 B2 JP 3447297B2
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Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明は、改良されたスートブロワに関し、詳細に
は、従来構造のノズルを備えたものに比べて優れた洗浄
効果を有するスートブロワノズルに関する。
発明の背景 ボイラ加熱面の付着煤塵量が増加するとボイラの熱伝
導と熱効率が著しく低下し、これを放置すると、ボイラ
の運転を停止して人手による煤塵除去作業が必要とな
る。ボイラの燃焼室側に付着した煤塵の除去作業にはス
ートブロワと呼ばれる洗浄装置が使用される。従来のス
ートブロワは、水蒸気、ガス又は蒸気、等の圧縮性流体
を噴射する複数のノズルを装着したランス管で構成され
ている。スートブロワの洗浄効果は、洗浄流体の流量、
噴射速度、及び噴出流体の減速特性を支配するノズル構
造に応じて大きく変化する。
現在、一般に使用されるスートブロワノズルの構造
は、縮流部と拡流部でベンチュリを構成するドラバル形
状のものが基本となっている。洗浄流体が縮流部を通過
するときその圧力が低下し、ノズルのスロート部を通過
するときその流速が音速に達する。洗浄流体が円錐形の
膨張区間を通過するときその圧力がさらに低下し、ノズ
ルのスロート部からノズル出口に進む間に膨張と加速が
行われ、ノズル出口で洗浄流体の流速が音速以上とな
る。膨張区間での圧力降下は、この区間の形状、主とし
て拡がり角と長さ、に支配される。渦の発生を防止する
ため、好ましい拡がり角度を15゜以下とするのが従来の
考え方である。
ノズルからの噴射による洗浄能力は、一般に最大衝撃
圧(PIP)で測定される。最大衝撃圧は、ノズルから噴
射される洗浄流体が「完全膨張」してその圧力がランス
管外部の圧力と等しくなるときに生じる。噴出流体の圧
力が外部圧力より高いノズルでは噴流が「不完全膨張」
となる。噴流が不完全膨張であると、噴流の圧力が外部
圧力に比べて高いため、ノズルの外部で流体が「衝撃
波」と呼ばれる一連の膨張と収縮を繰り返す。この「衝
撃波」により噴出流体の運動エネルギーのかなりの部分
が熱エネルギーに変換され、最大衝撃圧が著しく低下す
る。
「完全膨張」ノズルは、ノズル出口とスロート部の間
の領域を特定比率に設計することによって得られる。こ
の比率はノズルの入口圧力によって決められる。具体的
には、ノズルの膨張領域の長さLnは、洗浄流体が完全膨
張してノズル出口で圧力が外部圧力にまで低下するため
に必要な長さである。しかし、スートブロワのランス管
は、ボイラ壁の開口部に挿入可能な寸法としなければな
らないため、従来のノズルでは完全膨張を行うための長
さが制約される。これを表Iに示す。表Iによると、従
来の完全膨張ノズルの長さは88.9〜127.0mm(3.5〜5.0
インチ)である。ところが、これらのノズルを装着する
ランス管は内径が僅か76.2mm(3インチ)であるため、
従来のノズルでは長さが約41.4mm(1.63インチ)に制限
されている。また、ランス管を挿入するボイラ壁の開口
部の直径が小さいため、ノズル端がランス管外に突出す
ることは、ランス管を挿入する際の障害となる。次の表
Iで、従来の不完全膨張ノズルと、同ノズルで完全膨張
させる場合に必要なノズルの長さを比較する。
従って、従来のスートブロワーでは不完全膨張ノズル
が使用されている。上記の問題は、特に、ヨーロッパ特
許第159,128号に開示された、引込み式スートブロワと
呼ばれる長いスートブロワを使用する場合に顕著とな
る。'128号特許のスートブロワでは、同特許の図2に示
されているように、ランス管の作業端部に多数の不完全
膨張ノズルが互いに反対側に、同軸に、又は軸を若干ず
らせて配置され、噴射反力が相殺されるようになってい
る。
完全膨張ノズルに匹適する性能を有しスートブロワの
ランス管に組込み可能なノズルが、Klingその他に付与
された米国特許第5,271,365号に開示されている。'356
特許が教示するノズルは、同特許の図4及び図5に示す
ように、ランス管の後壁に設けられたプラグ、又は半径
方向に延びるベーンによって保持されている。このよう
な構造は、組立及びプラグやノズルの取付に熟練を要す
る。また、ランス管上にプラグをノズルと同軸上に配置
しなければならないため、ノズル性能が阻害される。
発明の概要 要約すると、本発明は、従来のノズルに匹敵する流量
で、圧縮性の洗浄流体を実質的に完全膨張させ得るスー
トブロワノズルを含んでいる。本発明のスートブロワノ
ズルは、同軸上にある、上流側の流入部、スロート部、
膨張室又は膨張部、及び下流側の流出部とからなる流路
を備えている。流入部は、円筒形のスロート部に続く縮
流内壁で規定され、ここを通過する流体の流速が音速に
達する。ノズルの膨張室と流出部については、膨張室の
スロート近傍で洗浄流体が急速に膨張し、流出部で、又
は流出部に達する前に流体が完全膨張する形状に設計さ
れている。
洗浄流体の早期膨張を可能にするため、本発明の第1
実施形態では、スロート部の下流側に、作用壁となる急
激に拡大する部分と全長にわたって直径が均一な内壁を
有する大きな円筒形の膨張室が設けられている。ノズル
のスロート部と膨張室の間で流路断面積が急激に変化す
ることにより、洗浄流体が急速に膨張し、スロート部寄
りの作用壁と円筒形内壁との接続部分に、洗浄流体が循
環する環状の空洞部が形成される。洗浄流体の主要部が
この空洞部をかすめて流れる。これにより洗浄流体の流
れの主要部は膨張室内で膨張することになる。
流路の中心軸に対する作用壁の拡がり角は、10〜90度
にすることができる。
本発明の第2の実施形態では、曲線状の膨張内壁を持
つ膨張室内で洗浄流体の制御された急速膨張が行われ
る。膨張内壁面は、拡がり角度が規定された円錐部と数
学的に決められる曲線部とで形成される。ノズルを通過
する洗浄流体は、円錐部で急速膨張し曲線部で方向が整
えられる。膨張室は流出端に接続している。
本発明のノズルは、洗浄流体が反対方向に噴射される
ように、ランス管の周囲に180゜の間隔で同軸に、又は
より長いノズルが取り付けできるよう、ランス管の軸方
向に若干軸をずらせて配置されている。さらに本発明の
ノズルは流出端面を湾曲させてランス管の外面と一致さ
せることができる。
従って、本発明の目的は、不完全膨張による問題を実
質的に解消でき、従来のスートブロワのスペース内で取
り付け可能なノズルを有するスートブロワを提供するこ
とである。
本発明の他の目的は、洗浄流体の円筒形高速噴流を形
成できるノズルを備えたスートブロワを提供することで
ある。
本発明の他の目的は、洗浄流体のノズル内での制御さ
れた膨張を可能とし、噴流中に発生する衝撃波を実質的
に防止できるノズルを備えたスートブロワを提供するこ
とである。
本発明の他の目的は、膨張室内で洗浄流体を急速膨張
させるとともに、スートブロワに取付するため、なるだ
け長さを短くしたノズルを備えたスートブロワを提供す
ることである。
本発明の他の目的は、ノズル中心線に平行で一様な洗
浄流体の円筒形噴流を形成するノズルを備えたスートブ
ロワを提供することである。
本発明の他の目的は、円錐形の拡り流路をもつノズル
に比べてより絞られた噴流を発生し得るノズルを備えた
スートブロワを提供することである。
本発明の他の目的は、改良された洗浄特性を有するノ
ズルを備えたスートブロワを提供することである。
本発明の他の目的は、ボイラ内をより広範囲に洗浄で
きるノズルを備えたスートブロワを提供することであ
る。
本発明の他の目的は、効果的な使用によりボイラの熱
効率を改善し得るより効率的なスートブロワノズルを提
供することである。
本発明の他の目的は、その使用により、洗浄のための
ボイラの停止期間を短縮できるスートブロワノズルを提
供することである。
本発明の他の目的は、取り替えが容易な構造のスート
ブロワノズルを提供することである。
本発明の他の目的は、溶接や取付のための他の部品が
不要で、組立が容易なスートブロワノズルを提供するこ
とである。
本発明の他の目的は、安価に製造でき、耐久性のある
構造で、効率的な運転のできるスートブロワノズルを提
供することである。
本発明の他の目的は、直径の異なるブロワ管に取り付
け可能なスートブロワノズルを提供することである。
本発明の他の目的は、改良された洗浄能力を備え、洗
浄流体が節約できるスートブロワノズルを提供すること
である。
本発明の他の目的は、広範囲のノズル圧力で優れた洗
浄能力を備えたスートブロワノズルを提供することであ
る。
その他の本発明の目的、作用及び効果については、添
付図面に基づく以下の説明によりさらに明らかとなる。
図面では、全体を通じて類似の部材には類似の符号を使
用した。
図面の簡単な説明 図1は、本発明のスートブロワの一部を示す斜視図で
ある。
図2は、従来型のノズルと取り付けた従来のスートブ
ロワ管の断面図である。
図3Aは、図1のスートブロワのノズル部の拡大断面図
である。
図3Bは、ノズル内に流線を記入した図3Aと同様の図で
ある。
図4Aは、本発明のスートブロワノズルの第2の実施形
態を示す拡大断面図である。
図4Bは、ノズル内の波KLの流れを示す図4Aと同様の図
である。
図4Cは、ノズル内の流れを領域別に示す図4Aと同様の
図である。
図5は、図1のスートブロワの縦断面図である。そし
て 図6は、本発明のノズルの端面をスートブロワのラン
スの外面と同一面に形成したスートブロワの部分断面図
である。
好ましい実施形態の詳細な説明 本発明を、実施形態によりさらに詳しく説明する。図
1の符号11は、本発明のスートブロワ10のランス即ちラ
ンス管を示し、このランス管は図示省略したボイラに挿
入される管状の中空本体12を有し、これが長手方向軸13
上で回転又は往復動して、ボイラ内で本体12の半径方向
すなわち側方向に圧縮性の洗浄流体を噴射する。本体12
の閉鎖端は一般に半球状の突出端14となっている。
本体12は、一般に、長さが約203.2mm(8インチ)、
外径が約88.9mm(3.5インチ)、壁厚が約0.25mm、そし
て内径が約76.2mm(3.0インチ)である。本体12は、従
来の供給管(図示省略)に一体的に接続され、反対側の
端部がモーター駆動の移動架台(図示省略)に固定され
ている。本体12はステンレス鋼等の耐熱材料で形成され
ている。
円筒状本体12には、本発明に基づいて製作された実質
的に同一のノズル16、17が軸方向に間隔を隔てて、取り
付けられている。ノズル16、17は、ランス管本体12の長
手方向軸13の方向に一定間隔に配置され、周方向に互い
に180゜の間隔で配置され、反対方向への同時噴射によ
り噴射反力が相殺されるようになっている。
ノズル16、17は、ステンレス鋼等の棒状の耐熱材料か
ら機械加工して形成される同一の円筒体であり、それぞ
れ本体12に周方向に等間隔に設けられた穴内で半径方向
に保持される。ノズル16、17は、所定個所に溶接によっ
て固定してもよく、ランス管と一体に鋳造してもよい。
本発明との比較のため、ドラバル形式のノズル22、23
を同心にランス管の長手方向軸24に垂直に取り付けた、
従来のランス管21を図2に示す。このノズル22、23に
は、入口端26と出口端27の間に縮流壁28と拡流壁29で規
定される流路が設けられている。縮流壁28と拡流壁29は
流路が最も狭くなるスロート部31で接続している。ノズ
ル22、23の拡流壁29には符号32で示す拡がり角ψが付け
られている。
水蒸気、ガス又は蒸気のような圧縮性の洗浄流体が加
圧下で矢印33の方向に送られ、ノズル22、23の入口端26
から壁28で規定される縮流路34に流入する。スロート部
31では、洗浄流体の流速が音速に達する。この速度は洗
浄流体の圧力降下によって生じる。スロート部31を通過
すると洗浄流体が更に加速され音速を超える。洗浄流体
は壁29で規定される膨張室36内で次第に膨張し、それに
応じて膨張室36の全長34を通過する間に圧力が降下す
る。こうして、洗浄流体はノズル22、23の出口から噴射
される。
従来のノズル22、23を通過するガスの膨張率はノズル
の形状に関係する。膨張室36内での流体の膨張は次式で
与えられる。
但し、P0=ランス圧力、Pe=出口圧力、Me=出口におけ
るマッハ数、γ=Cρ/Cv洗浄流体の密度 ノズル出口で大気圧Pにまで完全膨張させる場合
は、出口マッハ数(その場所でのガス流速と音速の比)
τが式(1)より得られる。質量保存則により、出口
マッハ数Meより入口面積Aeとスロート部面積Atが次式で
表される。
式(1)からMeと、必要な流量が得られるスロート径
γより出口径dτが(2)式から得られる。円錐形ノ
ズルについては次の式が成り立つ。
但し、ψ=拡がり角、Ln=膨張室の長さ こうして、表1、5欄に示す完全膨張ノズルの膨張室
長さLnが算出できる。
従来のランス管21の内径及びボイラー壁開口部が決ま
っているため、ノズル23を通過する洗浄流体を大気圧の
4倍程度まで膨張させるためには、ノズル23の膨張室の
長さLn、34が限られる。その結果、放出される清浄流体
は「不完全膨張」の状態となり、これがノズル外部での
制御されない膨張と洗浄エネルギーの不足をもたらす。
従って、洗浄流体を放出前に大気圧と同程度にまで完全
膨張させ得るノズルが望ましい。
ノズル22、23の拡がり角ψを大きくすることは、無条
件では、ノズル内での膨張を大きくするための完全な解
決とはならない。何故なら、先に述べたように、境界層
の剥離が生じるからである。
急速膨張ノズルと呼ばれる本発明の第1の実施形態を
図3A及び図3Bに示す。急速膨張ノズル40は、全体的に符
号41で示す筒状体であり、長手方向の中心軸α、半径方
向に向いた上流側の前面42及び下流側の後面43を有す
る。筒状体41は軸αに対称であり、外周が全長にわたっ
て同一径で、中空の流路を有している。この中空流路に
は、前面42からスロート部47に至る縮流壁46で規定され
る流入部が設けられている。スロート部47は通過する洗
浄流体の絞り部を形成している。断面を見ると縮流壁46
の面は凸面で下流方向に向かってテーパーとなりスロー
ト部47でノズル軸αに平行な区間48に接続している。こ
うして、次第に狭くなる面が洗浄流体が通過する入口49
を規定する。
ノズル41には、軸線αの周りに外壁44と同心で後面側
から内部に向かって穿孔され、全長にわたり内径が一定
の急速膨張室51が形成されている。
またこの穴のスロート部47出口の周りには、半径方向
の作用壁53が形成され、この壁は断面形状は内壁52の軸
αに垂直となっている。即ち図3A、図3Bに示すように、
この作用壁53の拡がり角ψは90゜となる。
運転時には、洗浄流体が、矢印54の方向に、ノズル41
の開口部49から、壁46で規定される縮流室56に流入しス
ロート部47に至る。従来のノズルと同様に、洗浄流体の
速度はスロート部47で音速に達する。スロート部47を過
ぎると洗浄流体は膨張室51の上流側中央部に放出され、
ここで膨張し圧力が降下する。その後ノズル40の出口57
から放出される。
図3Bに、ノズル40を通過する洗浄流体の流線61を示
す。流れの場が確定しているため、壁53、52の交点の内
側で循環流による環状の空洞62が形成される。その結
果、その空洞62が固体的に作用し、スロート部47から膨
張室51へ流入する洗浄流体が前記泡62の内側を滑って流
れるようになる。その結果、従来のノズルに比べ膨張室
51内のスロート部47寄りで洗浄流体が急速に膨張する。
従って、ノズル40から噴出する洗浄流体が十分に膨張し
噴流による洗浄エネルギー(PIP)が最大となる。この
効果を達成するためには、膨張室51の長さ63を循環流に
よる環状の空洞64の長さよりも長くする必要がある。こ
れまでの運転では、拡流部63の長さは約33.0〜38.1mm
(1.30〜1.50インチ)であり、37.1mm(1.46インチ)が
理想的である。次の表IIを参照。このノズルは、急速膨
張が可能であると同時に、ノズル40の噴出ガス流をノズ
ル軸αと平行にすることができる。
本発明の第2の実施形態である曲線型ノズル70が、図
4A、4B及び4Cに図示されている。曲線型急速膨張型ノズ
ル70は、入口端73と放出端74との間に流路72が形成され
ている。入口端73の開口部76は、内面79で規定される縮
流領域78を通ってスロート77に接続している。スロート
部81は制限された領域を形成し、ノズル70の流量は従来
のノズルの流量と同じである。スロート77と出口端74の
間は内面83で規定された膨張室82となっている。
運転時には、洗浄流体が、開口部76からスロート77ま
での壁79で規定される縮流領域78を通ってノズル70に流
入する。スロート77を通った洗浄流体は、スロート77か
ら出口端74にまでの内壁83で規定される膨張室82に流入
する。洗浄流体はノズル70の出口端74から噴射される。
ノズル70の膨張室82内での洗浄流体の急速膨張につい
て、適用可能な流体流れの理論を簡単に説明し、次にノ
ズル流路の中心線より上半分について流域を定義し解析
する。ノズル中心軸89より下半分についてはこれと線対
称になる。
本発明のノズルの作用は、スロート77を通過するガス
が音速を超え超音速となる理論に基づく。ノズル70を通
過する流れは、図4Bに示すように仮想点0'を出発するモ
デルが採用できる。符号86で示し、壁TBを規定する角ψ
の変化により、図4Bで太線87で示す膨張波が生じる。こ
のノズルでは、符号88で示した点Bで1回だけ波が反射
するようになっている。また、このノズルでは、反射波
87とノズル軸89が交差する符号91で示す点Eで、完全膨
張が生じるようになっている。曲線壁BCの部分では流れ
が軸89に平行となり、ノズル壁での波の反射が生じな
い。出口端74では膨張面83が円筒形となっている。
この流れを物理的に説明するため、線BEと交差して現
れる、符号92で示す一つの波KLを想定する。次に示すよ
うに、線KLに沿った流れの解を求めることにより、ノズ
ル70の曲線壁BCを求めることができる。
ランス圧力Poからノズル出口圧力Pcとなるまでに完全
膨張するための、ノズル出口でのマッハ数Mcは、 但し、γ=Cρ/Cvは洗浄流体の密度 式(4)で求めたマッハ数Meにより、知られているス
ロート径dTからノズル出口径dcを求めることができる。
但し、Ac=出口面積、AT=スロート面積である。
膨張角度ωは線BEに沿った極ベクトルr∠θの各位
置で決まり、rは点0'と点Kの半径方向の距離である。
音速スロート(M=1でω=0)から任意のマッハ数M
について、膨張角度ωは、 壁TBの勾配は次式で求められる。
但し、ωはM=Meとして(6)式より算出できる。
膨張波BE上の任意の点Kにおける角ω=f(Mk)及
びKの極座標は次式で与えられる。
θ=ω−ω (8) MB<MK<MEを変化させることにより線BEに沿った膨張
軌跡が求められる。こうして曲線壁BCの曲線形状が決定
される。これは、波KLに沿った特性方程式を解き、図4B
に点Lで示す、線BC上の各点の座標が次式で与えられ
る。
また、 但し、 また、 以上では、流れが原点0'から出発すると仮定してい
る。式(9)のXLはこの原点からの距離である。しか
し、ノズル内での実際の流れは二次元的であり、図4Bの
スロート部77で流れが不均一に分布する。従って、軸方
向の距離は、式(9)で求めたXLから距離0'Fを差引く
必要がある。距離0'Fは次式で与えられる。
式(4)〜(13)はノズルの設計手順の要点を提供す
るもので、これにより、音速でスロート部を出た流体が
壁TBに沿って半径方向に膨張し、壁BCで平行流となる。
図4C及びノズル流入部49を参照すると、ノズル70内部
は軸89に対称な流路ACDOで規定される。符号93で示され
たATFOで限定される流入領域Iは、従来のノズルの場合
と同様である。符号94で示されTBEFで限定される領域II
では、壁TBで限定される円錐部分で洗浄流体が膨張す
る。領域IIでは、壁TBは符号96で示す拡がり角ψが規定
される。領域IIを出る前に洗浄流体は完全に膨張する
が、領域IIを出た洗浄流体はノズル軸89に平行な流れと
なる。
符号97で示されBCEで限定される領域IIIでは、洗浄流
体の速度ベクトルが軸98と平行となるよう方向付けさ
れ、ノズル70の領域IVを出た洗浄流体は実質的に完全に
膨張し軸89に平行な流れとなる。符号98で示されたECD
で限定される領域IVでは、洗浄流体の噴流に実質的な変
化が生じない。
前記の表IIに示すように、曲線ノズル70の膨張室82の
長さLnが長すぎて従来のランス管には収容できない。し
かし、曲線ノズル70は、さほど性能を落とすことなく、
図4Cに符号91で示された点Eの近傍で切断することがで
きる。原点0'に対する点Eの位置は次式で与えられる。
式(9)で算出した距離と同様、この距離についても、
ノズルのスロート部の二次元的な流れを説明するために
式(13)で算出した距離0'Fを差し引く必要がある。
点E以降で切断したノズル70では、ノズルの最大衝撃
圧PIPの発生能力が減少する。しかし、膨張室82を通過
する洗浄流体が点Eで完全に膨張しており、領域IVで流
体の熱力学的変化が生じないため、切断ノズル70の性能
低下を最小限に抑えることができる。これによって、従
来のランス管に取り付け可能で、従来のノズルと同等の
流量の完全膨張ノズルが得られる。
図1とは別のノズルの取付例を図5に示す。ランス管
110には直径方向に対称に軸113上に一対のノズル111、1
12が同軸に取り付けられている。ノズル111、112として
は本発明の第1実施形態の急速膨張ノズルでも第2実施
形態の曲線型ノズルでも同様に取り付けできる。
図6では、ランス管に114に取り付けられた本発明の
ノズル116の端面を湾曲させてランス管114の外面118と
一致させており、このランス管114は図示省略したボイ
ラに余裕を持って挿入することができる。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−190306(JP,A) 特開 昭52−131206(JP,A) 特開 昭56−163770(JP,A) 実開 平6−15746(JP,U) 特公 平4−9967(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F28G 9/00 B05B 1/02 F04D 29/70 F22B 37/48

Claims (14)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】長手方向に細長い中空のランス管を有し、
    ボイラ内に挿入して加圧状態の圧縮性の洗浄流体をボイ
    ラ内に供給する形式のスートブロワの改良であって、 ランス管の側面に取り付けられ、ランス管から側方向に
    前記洗浄流体を噴出する一体構造のノズルを備え、 前記ノズルが、中心部にランス管内の前記洗浄流体が通
    過する流路を持ち、流路が中心軸を持ち、その流路の上
    流側の入口端がランス管内に障害なく連通し、下流側の
    出口端が前記洗浄流体をランス管の外部に向かわせてお
    り、 前記ノズルが、入口端に隣接する縮流内壁と、流路途中
    のスロートを有し、前記スロートで前記洗浄流体の速度
    が音速に達するように前記縮流内壁がスロートに向かっ
    て狭くなっており、 前記ノズルが、スロートの下流側に膨張室を有し、この
    膨張室が第1の勾配を持つ作用壁と第2の勾配を持つ膨
    張内壁とを有し、第1の勾配が第2の勾配より大であ
    り、 前記作用壁が、前記スロートに隣接する領域において中
    心軸に対する所定の拡がり角を規定し、 前記作用壁によって前記洗浄流体が急速膨張して加速さ
    れ、 前記膨張室は第1交差点以上に伸び、 前記第1交差点は、前記作用壁の作用によって完全膨張
    した洗浄流体の膨張波の、前記膨張室の内壁で最初に反
    射した波が、前記ノズルの軸と交差する点であり、 前記膨張内壁の内壁面形状が、前記作用壁に後続して設
    けられたときに、完全膨張した洗浄流体の流れを完全に
    平行にする内壁面形状の、後部を切断して除去した形状
    であり、 洗浄流体は完全な平行流れに至ることなく前記膨張内壁
    から外部へ出ること、 を特徴とするスートブロワ。
  2. 【請求項2】前記作用壁が、中心軸に対して10〜90゜の
    拡がり角を持つ請求項1記載のスートブロワ。
  3. 【請求項3】前記膨張内壁の出口側寄りの部分が、軸方
    向に一定の直径を持つ請求項2記載のスートブロワ。
  4. 【請求項4】前記膨張内壁が全長にわたり一定直径であ
    る請求項2記載のスートブロワ。
  5. 【請求項5】前記ノズルと同様の別のノズルがランス管
    の反対側で同軸上に取り付けられ、ランス管から前記洗
    浄流体が同時に反対方向に噴射される請求項1記載のス
    ートブロワ。
  6. 【請求項6】ノズルが別のノズルと対をなし、この対が
    ランス管の軸方向に間隔を隔てて、周方向に180゜離し
    て配置され、ランス管の側方向にそれぞれ反対方向に前
    記洗浄流体を噴射する請求項1記載のスートブロワ。
  7. 【請求項7】外面が湾曲しノズルが外面と同一面となっ
    たランス管を有する請求項1記載のスートブロワ。
  8. 【請求項8】前記膨張内壁が、全長にわたり同一径であ
    る請求項1記載のスートブロワ。
  9. 【請求項9】前記膨張室が、前記洗浄流体が出口端部か
    ら噴射される前に完全膨張する十分な長さをもつ請求項
    1記載のスートブロワ。
  10. 【請求項10】前記膨張内壁がスロート側で円錐であ
    り、出口側で一定直径をもつ請求項1記載のスートブロ
    ワ。
  11. 【請求項11】前記膨張室がスロート側で半径方向の平
    坦な壁を持ち、その他の部分で全長にわたり一定直径の
    円筒壁をもつ請求項1記載のスートブロワ。
  12. 【請求項12】圧縮性の洗浄流体をボイラ内壁に噴射す
    る方法であって、 前記洗浄流体を加圧状態で囲われた流路に沿って下流方
    向に送給し、 絞り領域を通過するとき流速が増加し、絞り領域を出る
    ところで音速に近い速度に達するよう、前記洗浄流体を
    横方向に流し、 絞り領域を通過した前記洗浄流体が、次第に膨張してほ
    ぼ外部圧力に等しくなり、流速が音速を超えるよう加速
    するための、流路の中心軸に対して勾配が10゜以上の勾
    配を持つ作用壁と、膨張後の前記洗浄流体を、超音速で
    外部に噴射するための膨張内壁とからなる膨張領域に流
    入した前記洗浄流体を加速し、そして 流路の絞り領域を通過した前記洗浄流体の流れを方向付
    けして外部に噴射される前に次第に円筒形流れとなるよ
    うにし、 前記作用壁によって前記洗浄流体が急速膨張して加速さ
    れ、 前記膨張室は第1交差点以上に伸び、 前記第1交差点は、前記作用壁の作用によって完全膨張
    した洗浄流体の膨張波の、前記膨張室の内壁で最初に反
    射した反射波が、前記ノズルの軸と交差する点であり、 前記膨張内壁の内壁面形状が、前記作用壁に後続して設
    けられたときに、完全膨張した洗浄流体の流れを完全に
    平行にする内壁面形状の、後部を切断して除去した形状
    であり、 洗浄流体は完全な平行流れに至ることなく前記膨張内壁
    から外部へ出ること、 を特徴とする洗浄流体の噴射方法。
  13. 【請求項13】前記急速膨張の過程で、前記洗浄流体を
    噴射前に完全膨張させる請求項12記載の洗浄流体の噴射
    方法。
  14. 【請求項14】圧縮性の洗浄流体を、スートブロワノズ
    ルを通して膨張させて噴射する方法であって、 前記洗浄流体を加圧状態で供給し、 絞り部を音速で通過するように前記洗浄流体を供給して
    加速し、 絞り部を通過した前記洗浄流体を、ノズル中心軸に対し
    て10゜以上の勾配を持つ作用壁で規定される膨張領域の
    第1部分で急速膨張させて加速し、第1部分の壁より小
    勾配の膨張内壁で規定される膨張領域の第2部分で前記
    洗浄流体を円筒形の噴流とし、 前記作用壁によって前記洗浄流体が急速膨張して加速さ
    れ、 前記膨張室は第1交差点以上に伸び、 前記第1交差点は、前記作用壁の作用によって完全膨張
    した洗浄流体の膨張波の、前記膨張室の内壁で最初に反
    射した反射波が、前記ノズルの軸と交差する点であり、 前記膨張内壁の内壁面形状が、前記作用壁に後続して設
    けられたときに、完全膨張した洗浄流体の流れを完全に
    平行にする内壁面形状の、後部を切断して除去した形状
    であり、 洗浄流体は完全な平行流れに至ることなく前記膨張内壁
    から外部へ出ること、 を特徴とする洗浄流体の噴射方法。
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