JPH05507552A - 水管ボイラ - 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】 水管ボイラ 本発明は、水管ボイラに関する。

更に詳細には、本発明は、燃焼室であって、その上部部分に位置する少なくとも １つのバーナを備えてこの燃焼室内へほぼ下向きに指向する火炎を発生するもの と、燃焼室の−ｆｆｌ１１部に近接して位置するほぼ垂直な煙道ガス煙突であっ て、燃焼室の下部部分において煙突下部部分に位置する煙道ガス入口を備えると 共に煙突上部部分に位置する煙道ガス出口を備えるものと、および前記煙突内に 配置されて煙道ガス煙突内を通過する煙道ガスから熱を回収する対流管組立体と からなる形式の水管ボイラに関する。

前記形式の一般的な蒸ヌボイラは、その煙道ガス煙突内に配置される対流管組立 体が、通常は、互いに上下に配置される実質的に水平な複数層の管から構成され ている。時としては、実質的に垂直な対流管が使用されているが、しかしながら この場合は、ボイラの対流部分の効率がかなり低下する。これら公知の構造形式 のものは、双方共に、対流管組立体のいずれかの管に漏洩が発生した際に、この 修理に要する作業が、その範囲および困難性において実際的に極めて不利である ことが知られている。

従って、本発明の目的は、対流管組立体の修理作業を、従来よりはずっと簡単且 つ迅速に達成することができる、改良された前記形式の水管ボイラを提供するこ とにある。

先の目的を達成するために、本発明に係るボイラは、前記対流管組立体が、煙道 ガス煙突の実質的長さ部分に沿って延在する実質的に垂直な対流管の複数平行列 からなると共に、その外表面には量拡大要素を備えており、各列の管は、この列 内の全ての対流管の上端部が接続される実質的に水平な上部ヘッダおよびこの対 流管の下端部が接続される実質的に水平な下部マニホルドを介して互いに結合さ れて、平らな一律的ユニットに形成されており、そして異なるユニットのヘッダ は個々にボイラの蒸気ドラムに接続されていると共に、それらのマニホルドは個 々にボイラ内のスタッフボックスに接続されている、ことを基本的な特徴とする 。

対流管組立体の前記構成は、対流管に漏洩が発生すると、損傷した管を含む対流 管列からなる平らなユニットを、切り離して煙道ガス煙突から取外し得ることを 意味する。従って、損傷した管は、容易に修理しあるいは新しい管と交換するこ とができる。前記対流管ユニットは、このユニットのヘッダおよびマニホルドを ボイラの蒸気ドラムおよびスタッフボックスに接続する２つの管を切断すること により切り離すことができる。更に、対流管に外表面拡大要素を設けると、実質 的に垂直な対流管を有する従来公知の蒸気ボイラの欠截、すなわちボイラの対流 部分における低効率をも解決し、そして高効率を達成することができる。

対流管ユニットの実質的に水平なヘッダおよびマニホールドの、煙突内煙道ガス の上向ぎ流動に対する抵抗を低減するために、ヘッダおよびマニホルドは、共に 隣接するユニット間において実質的に垂直方向へ相互に変位するよう構成するこ とができる。ヘッダおよびマニホルドは、好適には、異なるユニット間において 交互に上方および下方へ変位するよう構成する。

対流管に対する適宜な機械的支持部および煤吹きに対する必要設備を、簡便に取 付けられるようにするために、対流管には、その外面拡大要素をその長さの選択 された部分に沿ってのみ設けるよう構成することができる。この場合には、外面 拡大要素は、これを欠如している部分の間の部分に、好適に設けられる。

対流管の間の区画間隔は、好適には、各ユニット内においても異なるユニット間 においても同一に設定することができる。これによれば、煙道ガス煙突の全断面 積内において対流管を均一に配設することができる。

本発明の好適な実施例によれば、量拡大要素は、対流管上に適用されて、これか らほぼ半径方向へ突出するピンから形成される。若し、対流管の間の区画間隔が 、前述したように、各ユニット内においても異なるユニット間においても同一で ある場合には、対流管の管長さの少なくとも一部分に沿う各対流管上の前記ピン の最外側端部は、前述した四角形の側部に沿って配置される。次いで、各対流管 には前記四角形の角部へ向けて指向されるピンか設けられるが、このピンはこれ らの間に配置されるピンより長く設定される。そして、好適には、各対流管上の 前記ピンの少なくとも（は、これらか管の上端部へ向は斜めに延在するよう湾曲 される。

次に、本発明を、添付図面を参照しながら以下詳細に説明する。ここで図４は、 −例としての本発明の一実施例に係る蒸気ボイラを断面で示す画面図である。

図２は、前記ボイラを一部断面で示す後部端面図である。

図３は、前記ボイラを一部断面で示す水平投影図である。

図４は、ボイラの縦方向煙道ガス煙突内に配置される複数の対流管ユニットの中 の１つの中央部分を示す拡大詳細図である。

図５は、図４のＶ−Ｖ線に沿う断面詳細図である。

図６は、対流管ユニットの下部部分を示す、図４に対応する詳細図である。

図７および図８は、対流管上に適用される量拡大要素の２つの異なる形式の設計 をより明らかに示す更に拡大された詳細図である。

図において、全体的に参照符号１０で示す蒸気ボイラは、水平および垂直画投影 において、実質的に四角形状を有する水管ボイラから構成されている。燃焼室１ １は、ボイラの前方部分に配置さべ縦方向煙道ガス煙突１２がボイラの後方部分 に配置さね、そして煙突にはその上端部に煙道ガス出口１３が設けられている。

ボイラ１０は、基礎１４上に装架さね、そしてこの基礎上において、一部分は多 数の支持部１５、すなわちこれは、ボイラの下端部に位置するスタッフボックス （ｓｔｕｆｆ　ｂｏｘ）を担持しているものであって、これにより支持されてい る。そして、前記ボイラ１０の一部分は、２つの下降部（ｄ　ｏｗｎ　ｅ　ｒ） １８、すなわちこれは、その上端部にボイラの蒸気ドラム１９を担持しているも のであって、この下端部により支持されるよう構成されている。

燃焼室１１は、その側方、前方および後方を、中間胴板２１手段によって連結さ れる等間隔の管列２０からなる管壁パネルにより区画されている。煙道ガス煙突 １２もまた、その側方、前方および後方を同様な管壁パネルにより区画されてい る。ボイラ１０の外側は、断熱材層２２および金属板層２３により被覆されてい る。

燃焼室の周囲に配置されているパネル管２０は、その上端部がヘッダボックス２ ４および２５手段を介して蒸気ドラム１９に連結さね、その下端部が前述したス タッフボックス１６および１７に連結されている。前記スタッフボックスは、２ つの下降部１８に連通しており、そして蒸気ドラム１９から下降部を通って下降 する水を受領すると共に、これを幾多のパネル管２０に分配する。そして、この 水は、一部蒸発しながら前記パネル管を通って自動還流により、それぞれヘッダ ボックス２４および２５へそしてここから蒸気ドラム１９へと上昇する。

参照符号２６は、燃焼室１１の上端部に配置されるガスもしくは曲用のバーナを 示し、破線で示すように、燃焼室へ向けほぼ下向きに指向する火炎２７を発生す るよう構成されている。ガスもしくは油からなる燃料の燃焼により発生する煙道 ガスは、燃焼室１１から、全体的に参照符号２８で示されている煙道ガス入口、 すなわちこれは、煙突の下部部分に配置さへそして燃焼室内にオリフィスを有す るものであって、これを通り煙道ガス煙突１２内へと吸引される。次いで、煙道 ガスは、煙道ガス煙突を通過し、そしててこの煙突の上端部に位置する出口１３ へと上昇する。

煙道ガス入り口２８には、燃焼室１１と煙道ガス煙突１２との間に配置される管 壁パネル形式の隔壁３０の下部部分における隣接する管２０の間に、多数の隙間 開口部２９が形成されている。これらの開口部２９は、壁部３０の下部部分にお ける管２０の間に正規には設けられている中間胴板２１を省略することにより達 成される。さらに、壁部３０の前記部分内における管２０は、壁部３０の上部部 分内に位置する管部分に対して、交互に僅かだけ前方および後方へ変位するよう 湾曲し、これにより中間開口部２９０幅を拡大するよう構成されている。

煙突１２内を通過する煙道ガスから熱を回収するため、煙突の内部には縦方向対 流管組立体３１が設けられており、そしてこの組立体は、煙道ガス煙突のかなり の長さに亘って延在すると共に、複数の平行列に構成されている。これらの管３ １は、互いに離間された長さ部分に沿って、管からほぼ半径方向へ突出するビン ３２形式の外表面拡大要素を有するが、しかしながら管の別の部分、例えば図１ において参照符号りおよびＥで示される中間部分には、前述のような量拡大要素 は欠如している。ピン３２から形成される量拡大要素の目的は、管３２内の熱吸 収を増大して、煙道ガス通路内に形成された対流管組立体の効率を改善すること にある。

対流管３１は、各列内において平らな一律的ユニットに形成さね、モして各列に おける全ての管は、その上端部を上部水平ヘッダ３３手段により、またその下端 部を下部水平マニホルドにより結合されている。煙道ガス煙突１２の背部に位置 する管壁パネル内の各対流管ユニットに対向するパネル管２０も、またその上部 および下部端部をそれぞれ前記ユニットのヘッダ３３およびマニホルド３４によ り連結されている。

異なる対流管ユニットのヘッダ３３は、それぞれそれ自体の連結管３５を介して 個々に蒸気ドラム１９に連結されており、一方それらのマニホルド３４は、それ ぞれそれ自体の連結管３６を介して個々にスタッフボックス１６に連結されてい る。従って、各対流管ユニットは、スタッフボックス１６と蒸気ドラム１９との 間において、他のユニットから分離された流動経路を形成し、この経路に沿って 水が自動還流手段により流動し、煙道ガス煙突内を通過する煙道ガスから熱を吸 収する。

対流管３１が、前述したように幾つかの平行な平板ユニットに分割されているこ とから、欠損した管の修理作業あるいは取替えを、従来よりもずっと簡単な方法 で達成することができる。煙道ガ又煙突１２の背後から、対応する部分の金属板 ケーシング２３およびその裏面の断熱材層２２を取外すと、欠損管を含むユニッ トは簡単に切り離さね、そしてこのユニットは、管を修理もしくは取替えるため に容易に取り外される。次いで、このユニットは、煙道ガス煙突１２内の所定位 置に再び挿入さね、そして蒸気ドラム１９およびスタッフボックス１６に対して それぞれ連結管３５および３６を介して溶接することができる。

図１および図２から分かるように、ヘッダ３３およびマニホルド３４は、共に異 なる対流管ユニットの間において交互に上方および下方へ変位して配置されてい る。これにより、煙道ガス煙突１２内を通過する煙道ガスに対する前記管の流動 抵抗が低減される。

図１および図２に、参照符号ＡＸＢおよびＣで示す対流管３１の部分、すなわち 、管から突出して面拡大要素を形成するピン３２を備えている部分は、前記図面 には概略のみしか示されていないが、下記のように構成することができる。

もし、管３１が、図４および図５に示されているように、前記管によって形成さ れる各平板ユニット内においても、各別のユニット間においても、等間隔に離間 している場合には、管３１の２つの上部部分ＡおよびＢに沿うピン３２は、図４ および図５に示されているように構成される。すなわち、ピン３２の外側端部、 但し、管３１の長手方向に見た場合は、前述した四角形の側面に沿って配置さね 、各管３１は、図８により明らかに示されているような形式の４つのピン３２′ 　を備えらね、そしてこれらのピンは、前記四角形の角部へ向けて指向されると 共にこれらピンの間に配置されるピン３２′、すなわちこのピンは、図７により 明らかに示されており、これによりは長く形成される。ここで、ピン３２′　お よびピン３２′は、共にこれらが管３１に取付けられている端部から前記管の上 端部へ向は斜めに延在するよう湾曲している。なお、短いピン３２′は長いピン ３２′よりもかなり湾曲されている。

図６に示めされているように、各管３１の下部部分Ｃにおいては、ピン３２は、 管３１の下端部へ向けその長さが次第に減少していると共に、この管から直角に 半径方向外側へ向は延在している。この部分Ｃ内に位置するピン３２のこのよう ・な特定形状の理由は、煙道ガスはこの部分に到達した際には極めて高温であり 、従ってこの高温のためにはピンを適宜の長さに設定してこのピンが煙道ガスの 有害な熱に晒されないようするためである。

対流管３１の部分Ａ、ＢおよびＣの間に位置する部分りおよびＥ並びに部分Ｃの 下方に位置する最下部部分には、煤吹き払い管３７が煙道ガス煙突１２内に突出 している。これらの管３７には、その長さ方向およびその退園に沿って多数の開 口部３８が設けられており、そしてこれらを通る蒸気が、管の外側端部に位置す る蒸気入り口３９から各管３１の間に向は吹き込まれることになる。

部分Ｅ内には、更に、控え手段４０、これは図４により明らかに示されている、 が設けられており、これにより各ユニットの個々の管３１が、この管の長さ方向 端部間のほぼ中間位置において互いに機械的に連結されている。

最後に、多数の水平管ループ４１からなる過熱器が、対流管組立体の最下部部分 内に設けられている。

本発明は、以上説明し且つ図示した実施例に限定されるものではない。別の多く の実施態様が発明の範囲内において可能である。例えば、対流管上に配置される ピン３２は別の適宜形式の拡大要素に変更することかできる。

Ｆｉｇ−１ Ｆｉｇ−２ Ｆｉｇ、３ Ｆｉｇ、５ 要約書 燃焼室（１１）とその１部に位置する縦方向煙道ガス煙突（１２）とを有し、そ して前記煙突（１２）内に、煙道ガス煙突内を通過する煙道ガスから熱を回収す る対流管組立体（３１）を配置した水管ボイラにおいて、前記対流管組立体に対 して達成されるべき全ての修理作業を容易に行えるようにするために、前記対流 管組立体は、外表面に面拡大要素（３２）を有する縦方向対流管（３１）の複数 の平行列から形成されており、前記各列の管は、この列内の全ての対流管（３１ ）の上端部が接続される上部水平ヘッダ（３３）および下部水平マニホルド（３ ４）を介して互いに結合されて、平らな一律的ユニットに形成されている。

そして、異なるユニットのヘッダ（３３）は個々にボイラ（１０）の蒸気ドラム （１９）に接続されると共に、それらのマニホルド（３４）は個々にボイラ（１ ０）内のスタッフボックス（１６）に接続されている。

国際調査報告 国際調査報告 ＰＣＴ／ＳＥ　９１１００８８３

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．燃焼室（１１）であって、その上部部分に位置する少なくとも１つのバーナ （２６）を構えてこの燃焼室内へほぼ下向きに指向する火炎（２７）を発生する ものと、燃焼室（１１）の一側部に近接して位置するほぼ垂直な煙道ガス煙突（ １２）であって、燃焼室（１１）の下部部分において煙突下部部分に位置する煙 道ガス入口（２８）を備えると共にこの煙突上部部分に位置する煙道ガス出口（ １３）を備えるものと、および前記煙突（１２）内に配置されて煙道ガス煙突（ １２）内を通適する煙道ガスから熱を回収する対流管組立体（３１）とからなる 形式の水管ボイラにおいて、前記対流管組立体は、煙道ガス煙突（１２）の実質 的長さ部分に沿って延在する実質的に垂直な対流管（３１）の複数平行列からな ると共に、その外表面には面拡大要素（３２）を備えており、各列の管は、この 列内の全ての対流管（３１）の上端部が接続される実質的に水平な上部ヘッダ（ ３３）およびこの対流管（３１）の下端部が接続される実質的に水平な下部マニ ホルド（３４）を介して互いに結合されて平らな一体的ユニットに形成しており 、そして異なるユニットのヘッダ（３３）は個々にボイラ（１０）の蒸気ドラム （１９）に接続されていると共に、それらのマニホルド（３４）は個々にボイラ （１０）内のスタッフボックス（１６）に接続されていることを特徴とする水管 ボイラ。 ２．隣接するユニットのヘッダ（３３）および隣接するユニットのマニホルド（ ３４）は、それぞれ実質的に垂直方向において相互に変位していることを特徴と する請求の範囲１記載の水管ボイラ。 ３．へッタ（３３）およびマニホルド（３４）は、それぞれ各異なるユニット間 において交互に上方および下方へ変位していることを特徴とする請求の範囲２記 載の水管ボイラ。 ４．対流管（３１）は、その長さ方向の選択された部分（Ａ、Ｂ、Ｃ）において のみ、その外表面に面拡大要素（３２）を備えていることを特徴とする請求の範 囲１乃至３のいずれかに記載の水管ボイラ。 ５．対流管（３１）は、外表面に面拡大要素（３２）を備えている長手方向延長 部分（Ａ、Ｂ、Ｃ）の間に、前記要素を備えていない部分（Ｄ、Ｅ）を有するこ とを特徴とする請求の範囲４記載の水管ボイラ。 ６．対流管（３１）の間の区画間隔は、各ユニット内においても異なるユニット 間においても同一であることを特徴とする請求の範囲１乃至５のいずれかに記載 の水管ボイラ。 ７．前記面拡大要素は、対流管（３１）上に適用されてこれからほぼ半径方向へ 延在するピン（３２）から形成されていることを特徴とする請求の範囲１乃至６ のいずれかに記載の水管ボイラ。 ８．対流管（３１）の管長さの少なくとも一部分に沿う各対流管上の前記ピン（ ３２）の最外側端部は、当該四角形の側部に沿って位置することを特徴とする請 求の範囲６または７記載の水管ボイラ。 ９．各対流管（３１）は、当該四角形の角部へ向けて指向するピン（３２′）を 有し、前記ピン（３２′）はこれらの間に配置されるピン（３２′′）より長く 設定されていることを特徴とする請求の範囲８記載の水管ボイラ。 １０．各対流管（３１）上の前記ピン（３２）の少なくとも一部は、これらが菅 の上端部へ向け斜めに延在されるよう湾曲していることを特徴とする請求の範囲 ７乃至９のいずれかに記載の水管ボイラ。