JP5811450B2 - 熱媒ボイラ - Google Patents
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Description
本発明者は、排ガスの熱を一層有効に利用し、燃焼用空気を効率良く予熱することについて試験研究を続け、本発明を完成するに至った。
また、前記レキュペレータと前記バーナとの間に配置される燃焼用空気供給ダクトを二重構造とし、内側流路をバーナと接続される供給空気路とするとともに、外側流路を吸引空気路とし、前記外側流路の一端側に空気吸引口を開口し、他端側を前記送風機の吸い込み側と接続したので、前記空気吸引口から前記外側流路へ吸い込まれた低温の燃焼用空気は、前記内側流路の前記外側流路側表面から放出される内側流路を流通する高温気体となった燃焼用空気の熱を吸収し、さらに、ここで加熱され昇温した燃焼用空気が前記送風機に吸い込まれ、レキュペレータに送り込まれて高温の排ガスと熱交換するので、熱交換された燃焼用空気は従来の熱媒ボイラにおけるレキュペレータで熱交換された燃焼用空気より高温となってバーナに送り込まれる。
また、前記内側流路を流通する燃焼用空気は前記外側流路を流通する低温の燃焼用空気により断熱され、前記外側流路を流通する燃焼用空気は外部の大気との温度差が小さくなるため、放熱をより小さくすることができる。
このようにして、外側流路を流通する過程で加熱され昇温した燃焼用空気は、外側流路の他端側に接続している上流側吸引空気ダクトを通り、レキュペレータに送り込まれて排ガスと熱交換し、熱交換された燃焼用空気は従来の熱媒ボイラにおけるレキュペレータで熱交換された燃焼用空気より高温となる。この高温となった燃焼用空気は送風機の吸い込み側へと流れて送風機に吸い込まれ、送風機からバーナに送り込まれる。
図1乃至図5は本発明に係る熱媒ボイラの実施の形態の第1例を示すものであり、図1は本例の熱媒ボイラを示す概略構成図、図2は二重構造に構成した燃焼用空気供給ダクトの一例を示す概略構成図、図3、図4、図5はそれぞれ二重構造に構成した燃焼用空気供給ダクトの他例を示す概略構成図である。
本例では、レキュペレータ10とバーナ1に併設されたウインドボックス9との間に配置される燃焼用空気供給ダクト6における、レキュペレータ10の下流側に位置する下流側燃焼用空気供給ダクト6aを二重構造に構成しており、内側流路11をバーナ1と接続される供給空気路Aとするとともに、外側流路12を吸引空気路Bとし、外側流路12の一端側に空気吸引口13を開口し、他端側を吸引空気ダクト14を介して送風機7の吸い込み側と接続している。この吸引空気ダクト14にあっては、内側流路11と外側流路12を仕切る仕切壁15から放出される高温の燃焼用空気の熱で加熱された外側流路12を流れる燃焼用空気の放熱を防ぐため可能な限り短くすることが好ましい。
図3に示す下流側燃焼用空気供給ダクト6aは、内側ダクト16の外周囲にパイプ18を螺旋状に密に巻き付けて外側ダクト17とし、パイプ18内を外側流路12としている。
図4に示す下流側燃焼用空気供給ダクト6aは、内側ダクト16の外周囲に断面コ字状の樋状体19を、開口側が内側ダクト16の外周囲でシールされるようにして螺旋状に密に巻き付けて外側ダクト17とし、樋状体19内を外側流路12としている。なお、樋状体19にあっては、断面コ字状に限られるものではなく、断面略半円形状であってもよい。
図5に示す下流側燃焼用空気供給ダクト6aは、パイプ18をコイル状にして筒状体を形成し、筒状体を外側ダクト17とし、パイプ18内を外側流路12としている。なお、図示したパイプ18は断面四角形となっているが、断面円形であってもよい。
また、図2乃至図5に示す下流側燃焼用空気供給ダクト6aは、いずれも四角筒となっているが、円筒であってもよい。
参考例の熱媒ボイラについて、前記第1例と同一の構成については同一の符号を付しその説明を省略し、第1例と異なる構成についてのみ説明する。
参考例の熱媒ボイラは、排ガスダクト8における、ボイラ缶体5とレキュペレータ10との間に配置される上流側排ガスダクト8aを二重構造に構成しており、内側流路11を排ガス流路とするとともに、外側流路12を吸引空気流路とし、外側流路12の一端側に空気吸引口13を開口し、他端側を吸引空気ダクト14を介して送風機7の吸い込み側と接続している。二重構造に構成の上流側排ガスダクト8aにあっては、第1例で説明した図2乃至5に示す構成と同様の構成にすることができる。
その他の構成は前記第1例と同様なので、第1例の説明を援用し、その説明を省略する。
このようにして、外側流路12を流通する過程で加熱され昇温した燃焼用空気は、外側流路12の他端側から吸引空気ダクト14を介して送風機7の吸い込み側へと流れて送風機7に吸い込まれ、送風機7からレキュペレータ10の上流側に位置する上流側燃焼用空気供給ダクト6bに送り込まれ、上流側燃焼用空気供給ダクト6bからレキュペレータ10に送り込まれて排ガスと熱交換し、熱交換された燃焼用空気は従来の熱媒ボイラにおけるレキュペレータで熱交換された燃焼用空気より高温となってバーナ1に併設されているウインドボックス9に送り込まれる。
本例の熱媒ボイラについて、前記第1例と同一の構成については同一の符号を付しその説明を省略し、第1例と異なる構成についてのみ説明する。
本例の熱媒ボイラは、送風機7の吸い込み側に接続する吸引空気ダクト14と排ガスダクト8とにレキュペレータ10が接続している。そして、吸引空気ダクト14における、送風機7とレキュペレータ10との間に配置される下流側吸引空気ダクト14aを二重構造に構成しており、内側流路11を下流側吸引空気ダクト14aの流路とするとともに、外側流路12を吸引空気流路とし、外側流路12の一端側に空気吸引口13を開口し、他端側を上流側吸引空気ダクト14bと接続している。二重構造に構成の上流側排ガスダクト8aにあっては、第1例で説明した図2乃至5に示す構成と同様の構成にすることができる。
その他の構成は前記第1例と同様なので、第1例の説明を援用し、その説明を省略する。
このようにして、外側流路12を流通する過程で加熱され昇温した燃焼用空気は、外側流路12の他端側に接続している上流側吸引空気ダクト14bを通り、レキュペレータ10に送り込まれて排ガスと熱交換し、熱交換された燃焼用空気は従来の熱媒ボイラにおけるレキュペレータで熱交換された燃焼用空気より高温となる。この高温となった燃焼用空気は送風機7の吸い込み側へと流れて送風機7に吸い込まれ、送風機7から燃焼用空気供給ダクト6を通ってバーナ1に併設されているウインドボックス9に送り込まれる。
2 燃焼室
3 循環ライン
4 熱媒油加熱管
5 ボイラ缶体
6 燃焼用空気供給ダクト
6a 下流側燃焼用空気供給ダクト
6b 上流側燃焼用空気供給ダクト
7 送風機
8 排ガスダクト
8a 上流側排ガスダクト
8b 下流側排ガスダクト
9 ウインドボックス
10 レキュペレータ
11 内側流路
12 外側流路
13 空気吸引口
14 吸引空気ダクト
14a 下流側吸引空気ダクト
14b 上流側吸引空気ダクト
15 仕切壁
16 内側ダクト
17 外側ダクト
18 パイプ
19 樋状体
20 燃料供給ライン
A 供給空気路
B 吸引空気路
Claims (2)
- 熱媒ボイラから排出される排ガスと送風機からバーナに送り込まれる燃焼用空気とを熱交換して燃焼用空気を予熱するレキュペレータを備えた熱媒ボイラであって、
高温気体が流通するダクトの表面に沿って低温の燃焼用空気が流れるように吸引空気路を形成してなり、
前記レキュペレータと前記バーナとの間に配置される燃焼用空気供給ダクトを内側流路と外側流路からなる二重構造とし、前記内側流路を前記レキュペレータで熱交換された高温の燃焼用空気を前記バーナに送り込む供給空気路とするとともに、前記外側流路を前記吸引空気路とし、前記外側流路の一端側に空気吸引口を開口し、他端側を前記送風機の吸い込み側と接続し、前記送風機の吹き出し側を前記内側流路と接続し、前記送風機の吹き出し側と前記内側流路との間で、吸い込んだ低温の燃焼用空気をレキュペレータで熱交換し高温の燃焼用空気として前記内側流路へ送り出すようにしたことを特徴とする熱媒ボイラ。 - 熱媒ボイラから排出される排ガスと送風機からバーナに送り込まれる燃焼用空気とを熱交換して燃焼用空気を予熱するレキュペレータを備えた熱媒ボイラであって、
高温気体が流通するダクトの表面に沿って低温の燃焼用空気が流れるように吸引空気路を形成してなり、
前記送風機と前記レキュペレータとの間に配置される吸引空気ダクトを内側流路と外側流路からなる二重構造とし、前記内側流路を前記レキュペレータで熱交換された高温の燃焼用空気を前記バーナに送り込む供給空気路とするとともに、前記外側流路を前記吸引空気路とし、前記外側流路の一端側に空気吸引口を開口し、他端側を前記内側流路と接続し、前記外側流路の他端側と前記内側流路の間で、前記空気吸引口から吸い込まれた低温の燃焼用空気を前記レキュペレータで熱交換し高温の燃焼用空気として前記内側流路へ送り出すようにし、前記内側流路を前記送風機の吸い込み側と接続し、前記送風機の吹き出し側から高温の燃焼用空気をバーナに送り込むようにしたことを特徴とする熱媒ボイラ。
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