JPH01239301A - ボイラにおける炉筒構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、炉筒煙管式ボイラ等における炉筒構造に関す
るものである。

〔従来の技術〕

従来の炉筒煙管式ボイラにあっては、第７図に示す如く
、バーナ２により燃料が燃焼されると、その燃焼ガスは
、まず炉筒１から煙管入口部１０に至り、この間におい
て、炉筒伝熱面が燃焼熱を輻射冬として吸収し、しかる
後、煙管９・・・内を通過して燃焼ガス出口部３に流出
されるようになっている。而して、燃焼熱は炉筒伝熱面
で輻射熱として吸収され、その残余の燃焼熱は燃焼ガス
が煙管９・・・を通過する間に吸収される。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、炉筒１内の限られた伝熱面では燃焼熱の吸収が
充分に行われ違い。また、燃焼燃料がガスの場合、バー
ナ２による火焔が輝焔でないことから、輻射熱として炉
筒１が吸収できる割合は小さい。したがって、どうして
も煙管等による接触熱伝達の吸収比率を大きくしなけれ
ばならず、煙管数の増大等によりボイラが大形化する欠
点がある。このことは、ボイラ容量が大きくなるに従い
より顕著となる。さらに、炉筒１内を燃焼ガスが流れる
際、熱吸収の大部分は輻射熱によるが、部分的には接触
熱伝達も行われろ。このとき、炉筒１が大きいと燃焼ガ
スの浮力により、或いは煙管入口部１０が炉筒１の上部
に位置しているときは炉筒のＬ半部分でのみ接触熱伝達
が行われることになり、炉筒の下半部分では接触熱伝達
が充分に行われないことになることが多い。

本発明は、このような点に鑑み、極めて高い熱効率を得
ることのできる炉筒構造を提供するものである。

〔課題を解決するための手段〕

この課題を解決した本発明のボイラにおける炉筒構造は
、炉筒が、内周面に周方向に所定間隔を隔てて軸線方向
に延びる複数のフィンを突設した外筒と、この外筒に内
装された内筒とからなり、内筒内で発生した燃焼ガスが
内外筒間を各フィンに沿って通過せしめられるように構
成したものである。

〔作用〕

内筒内で燃料が燃焼せしめられると、その燃焼熱により
内筒は赤熱して、固体輻射としてその輻射熱を外筒に与
える。また、燃焼ガスは内筒から両筒間の環状通路に流
入し、環状通路内を外筒に接触伝熱しつつ通過する。こ
のとき、燃焼ガスがフィンにより区画された環状通路内
を均一に流れること、及び外筒にフィンからも伝熱助勢
されることと相俟って、外筒には大きな接触伝熱が与え
られることになる。したがって、このような輻射伝熱及
び接触伝熱により燃焼熱は効率良く炉筒に吸収されるこ
とになる。

〔実施例〕

以下、本発明の構成を第１図〜第６図に示す実施例に基
づいて具体的に説明する。

第１図及び第２図は本発明に係る炉筒構造の第１実施例
を示したもので、本発明を比較的小容量のボイラに適用
した例に係る。

第１図に示す炉筒式ボイラにおいて、１は炉筒゛、２は
バーナ、３は燃焼ガス出口部、４はボイラ水である。

炉筒ｌは、第１図及び第２図に示す如く、外筒５とこれ
に内装した内筒６とからなる二重筒構造に構成されてい
る。外筒５の内周面には１周方向に一定間隔を隔てて、
軸線方向に延びる複数のフィン７・・・が突設されてい
る。内筒６は、このフィン群７・・・の先端部によって
外筒５に内嵌保持されている。内筒６の燃焼ガス出口３
側は閉塞６ａされていて、内筒６内で発生した燃焼ガス
が、閉塞面６ａにより反転せしめられてバーナ火焔２ａ
の外周領域を内筒６外に流れ、引き続き両筒５，６間の
環状通路８内を通過して、燃焼ガス出口部３へと流出す
るようになっている。

ところで、フィン７・・・を突設した外筒５は、第３図
〜第５図に示す如く構成しておくことができる。すなわ
ち、第３図に示すものでは、フィン７・・・を備えた円
弧板形状に一体成形した複数の外筒構成部材５′・・・
を円筒状に接合溶接して、外筒５を周方向分割構造に構
成しである。また、第４図に示すものでは、円筒状の外
筒５の内周面に長尺矩形状のフィン７・・・をスポット
溶接等により固着しである。さらに、第５図に示すもの
では５外筒５の内周面に断面Ｕ字状のフィン７・・・を
スポット溶接等により固着しである。

上記した炉筒式ボイラにあっては、内筒６内でバーナ２
により燃料が燃焼せしめられると、その燃焼熱により内
筒６は赤熱して、固体輻射としてその輻射熱を外筒５に
与える。また、燃焼ガスは内筒６から両筒５，６間の環
状通路８に流入し、環状通路８内を外筒５に接触伝熱し
つつ通過して燃焼ガス出口部３に流出する。このとき、
燃焼ガスがフィン７・・・により区画された環状通路８
内を均一に流れること、及び外筒５にフィン７・・・か
らも伝熱助勢されることとも相俟って、外筒５には大き
な接触伝熱が与えられることになる。したがって、この
ような輻射伝熱及び接触伝熱により燃焼熱は効率良く炉
筒に吸収され、燃焼ガスは充分に低温化された上で燃焼
ガス出］」部３へと流出することになる。このように、
小容量ボイラでは、煙管を設けずとも、極めて高い熱効
率を得ることができる。

第６図は本発明に係ろ炉筒構造の第２実施例を示したも
ので１本発明を大容量のボイラに適用した例に係る。

第６図に示す炉筒煙管式ボイラにおいては、第１図に示
すものと異なって、炉筒１の」二重に複数の煙管９・・
・を配設しである。煙管群９・・・の一端側は燃焼ガス
出］コ部３に連通されており、他端個は煙管入口部１０
に連通されている。

炉筒１は、第１実施例のものと同様に、内周面にフィン
７・・・を突設した外筒５とこれに内装した内筒６とか
らなる二重筒構造に構成されている。

Ｌ７かし、第１実施例のものと異なって、外筒５の燃焼
ガス出口３側は閉塞５ａされていて、内筒６内で発生し
た燃焼ガスが、閉塞面５ａに案内されて両筒５，６間の
環状通路８に導かれ、該通路８内を通過して煙管人口部
】０から煙管９・・・に流入するようになっている。

かかる炉筒煙管式ボイラにあっては、内筒６内で発生し
たＰ！、焼ガスは、環状通路８を経過した土煙管９・・
を通過して燃焼ガス出口部３へと流出せしめられる。こ
のとき、燃焼ガスが炉筒１を通過する間に、第１実施例
におけると同様に、効率的な輻射伝熱及び接触伝熱が行
われることから、煙管９・・に流入する燃焼ガスは、冒
頭で述べた従来ボイラにおいて煙管に流入する燃焼ガス
よりも大幅に低温化されたものとなっており、したがっ
てガス体積も極めて小さいものとなっている。したかっ
て、煙管５］・・の数を大幅に少なくすることができ、
延いてはボイラの大幅な小形化を図りうる。

〔発明の効果〕

以」二の説明からも明らかなように１本発明の炉筒構造
は、炉筒を二重構造として輻射伝熱及び接触伝熱を効果
的に行わしめるように工夫したものであるから、極めて
高い熱効率を得ることができるものである。したがって
、本発明によれば、小容楢のボイラにあっては煙管を廃
除することができ、また大容量のボイラにあっても煙管
数を大輪に削減することができ、ボイラの小形化を容易
に実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図は本発明に係る炉筒構造の第１実施例を
示したもので、第１図は炉筒式ボイラの断面図、第２図
は炉筒要部の半裁斜視図、第３図〜第５図は夫々外筒構
造の一例を示す要部断面図であり、第６図は本発明に係
る炉筒構造の第２実施例を示した炉筒煙管式ボイラの断
面図であり。 第７図は従来の炉筒煙管式ボイラを示す断面図である。 １・・・炉筒、５・・・外筒、６・・・内筒、７・・・
フィン、８・・環状通路。 第２図 す 第３図 第４図 第５図 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 炉筒が、内周面に周方向に所定間隔を隔てて軸線方向に
   延びる複数のフィンを突設した外筒と、この外筒に内嵌
   保持された内筒とからなり、内筒内で発生した燃焼ガス
   が両筒間の環状通路内を各フィンに沿って通過せしめら
   れるように構成したことを特徴とするボイラにおける炉
   筒構造。