JPH0711291Y2 - 多管式貫流ボイラーの気水分離構造 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この考案は、多管式貫流ボイラーにおいて、良好な乾き
度の蒸気を得るために上部管寄せ内に設けた気水分離構
造に関するものである。

［従来の技術］ 従来、多管式貫流ボイラーにおいては、良好な乾き度の
蒸気を得るために、缶体の外部に旋回式或いは遠心式な
どの気水分離器を設け、これに蒸気を通して余分な液滴
を分離し、良好な乾き度の蒸気のみを取り出す方法が採
用されている。その他には、第12,13図に示すように、
ドーナツ状のバッフル板（25）を上部管寄せ（１）内に
設け、水管（３）内で発生した蒸気がこのバッフル板に
衝突し、上部管寄せの側壁との間に形成した間隙（26）
を通過して蒸気取出口（５）に流れ込む間に、液滴を分
離するようにした気水分離構造も考案されている。

［考案が解決しようとする課題］ 上記の気水分離構造は、上部管寄せ内に設けた構成であ
るので、缶体外部に気水分離器を設けるのに比べ、ボイ
ラー全体をコンパクトにできるという利点がある反面、
次のような欠点を有する。

まず、水管から蒸気取出口までの平均的な流路長さが短
いため、蒸気に含まれる液滴が充分に分離されないで流
出してしまうことがあり、特に、蒸気取出口下方部の水
管内で発生した蒸気は、ショートパスし易い。また、蒸
気の流出が一定時間続くと、バッフル板（25）上に分離
水が溜まり、この分離水が間隙（26）を通過する蒸気流
に巻き込まれて流出してしまい、蒸気の乾き度が低下す
るという問題がある。

このように、上述の気水分離構造では気水分離性能が充
分でなく、長時間の高乾き度維持が困難である。

［課題を解決するための手段］ この考案は、上述の問題点に鑑み、気水分離性能に優
れ、長時間の高乾き度維持が可能な気水分離構造を提供
するものである。

即ち、この考案は、環状に形成した上部管寄せと下部管
寄せとを多数の水管で連結した構成の多管式貫流ボイラ
ーにおいて、上部管寄せ内に設けた仕切板により、管寄
せ内部を、水管の上端部が連通する第１蒸気室と、蒸気
取出口の下端部が連通する第２蒸気室とにそれぞれ分割
し、この第２蒸気室を蒸気が周回して前記蒸気取出口に
到達するように、前記仕切板に対し、前記蒸気取出口か
ら適宜の距離をおいて開口部を設け、かつ前記第１蒸気
室と第２蒸気室とを連通したことを特徴としている。

［作用］ 上述の構成の気水分離構造においては、水管（３）内で
発生した蒸気は、第１蒸気室（11）から仕切板（４）の
開口部（６）を通って第２蒸気室（12）に流れ込み、第
２蒸気室を周回して、蒸気取出口（５）より外部に流出
する。これらの蒸気流路を流れる間に液滴は分離され、
良好な乾き度の蒸気のみが流出する。

［実施例］ 以下、この考案の好ましい実施例を図面に基づいて説明
する。図中（１）は上部管寄せ、（２）は下部管寄せ
で、環状に形成したこれらの管寄せは多数の水管（３）
で連結してある。上部管寄せ（１）内には仕切板（４）
を設けて、内部を下方の第１蒸気室（11）と上方の第２
蒸気室（12）とに分割している。この状態において、第
１蒸気室（11）には水管（３）が連通し、第２蒸気室
（12）には上部管寄せ（１）から蒸気を取り出すための
蒸気取出口（５）が連通しており、前記仕切板に開口部
（６）を設けて、これらの第１蒸気室と第２蒸気室とを
連通することにより、水管（３）内で発生した蒸気は第
１蒸気室（11）から開口部（６）を通って第２蒸気室
（12）に流れ込み、蒸気取出口（５）より外部に流出す
るようにしている。（７）は前記蒸気取出口に接続した
蒸気配管、（８）はこの蒸気配管中に挿入した蒸気バル
ブである。

前記下部管寄せ（２）には給水ライン（９）を接続して
いる。この給水ライン中に挿入している給水ポンプ（1
0）のON-OFF動作は、缶体の外部に連絡管（13），（1
3）で連結した水位検出器（14）からの信号により制御
する。また、水管列で包囲した空間を燃焼室（15）と
し、その上方にバーナ（16）を設置している。（17）は
前記バーナに燃焼用空気を送るための送風機、（18）は
前記バーナに燃料を送るための燃料供給ラインであり、
この燃料供給ラインには燃料の供給・停止を制御する電
磁弁（19）を挿入している。（20）は缶体カバー、（2
1）は煙突台、（22）は耐火材を示す。

前述の仕切板の開口部（６）と蒸気取出口（５）との位
置関係は、上部管寄せ（１）内において、例えばほぼ反
対側、即ち最も遠い距離になるように配置し（第2,5図
参照）、第１蒸気室（11）より開口部（６）を通って第
２蒸気室（12）内に流入した蒸気が、二方向に別れて、
それぞれ第２蒸気室内を半周して蒸気取出口（５）に到
達するようになっている。このような蒸気流路を通るこ
とにより、上部管寄せの内壁面及び仕切板への衝突、周
回運動の際の遠心力等の作用にて、蒸気中の液滴が分離
する。

第4,5図に示す実施例では、仕切板（４）の断面を略鉤
状に形成して、仕切板（４）と上部管寄せ（１）の内壁
面との間に、第２蒸気室内をほぼ１周する溝部（23）を
設けている。この溝部を設けることにより、分離水が仕
切板の上面に溜まらずに、溝部に流れ落ち、蒸気流への
巻き込みを防止し得る。分離水を流れ落ち易くするため
には、第8,9図に示すように、仕切板（４）に、溝部（2
3）へ向って傾斜する傾斜面を設けるとよい。

第２蒸気室（12）内の流路長さを長くする構造として
は、第10,11図に示すようなものが考えられる。仕切板
の開口部（６）と蒸気取出口（５）とを隣接させて配置
し、両者の間を隔壁（24）で遮断して、第１蒸気室（1
1）より開口部（６）を通って第２蒸気室（12）内に流
入した蒸気が、第２蒸気室内をほぼ１周して蒸気取出口
に到達するようになっている。

この考案の気水分離構造によれば、従来のものと比較し
て乾き度維持時間が２倍以上も延び、しかも乾き度レベ
ルが安定しているという実験結果が得られている。

［考案の効果］ この考案は、以上のような構成であるので、蒸気が蒸気
取出口へ向ってショートパスすることがなく、また上部
管寄せの内の気水分離流路長さを充分に長く取ることが
でき、優れた気水分離性能を有するボイラーの気水分離
構造を提供することができる。即ち、蒸気が仕切板の開
口部を通って第１蒸気室から第２蒸気室内を周回する間
に、余分な液滴が充分に分離されるので、従来のものと
比較して高乾き度維持時間が格段に延び、しかも乾き度
レベルが安定したものになる。

さらに、この考案によれば、外部の蒸気使用機器に常に
乾き度の高い蒸気を安定供給することができるため、蒸
気使用機器の効率の向上並びに安定化を図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例を示す縦断面図、第２図は
そのA-A線断面図、第３図は同じくB-B線断面図、第４図
はこの考案の別の実施例を示す要部拡大縦断面図、第５
図はその横断面図、第６図、第７図、第８図、第９図、
第10図はこの考案のさらに別の実施例を示す要部拡大縦
断面図、第11図は第10図の横断面図、第12図は従来の実
施例を示す要部拡大縦断面図、第13図はその横断面図で
ある。 （１）……上部管寄せ、（２）……下部管寄せ （３）……水管、（４）……仕切板 （５）……蒸気取出口、（６）……開口部 （11）……第１蒸気室、（12）……第２蒸気室

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】環状に形成した上部管寄せ（１）と下部管
   寄せ（２）とを多数の水管（３）で連結した構成の多管
   式貫流ボイラーにおいて、上部管寄せ（１）内に設けた
   仕切板（４）により、管寄せ内部を、水管（３）の上端
   部が連通する第１蒸気室（11）と、蒸気取出口（５）の
   下端部が連通する第２蒸気室（12）とにそれぞれ分割
   し、この第２蒸気室を蒸気が周回して前記蒸気取出口に
   到達するように、前記仕切板に対し、前記蒸気取出口か
   ら適宜の距離をおいて開口部（６）を設け、かつ前記第
   １蒸気室と第２蒸気室とを連通したことを特徴とする多
   管式貫流ボイラーの気水分離構造。