JPH08178251A - すす吹き装置のノズル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 燃焼装置の内面を掃除するために圧縮性清浄
媒体を該内面に放出するために使用されるすす吹き装置
用の１個またはそれ以上のノズルを有する改良されたノ
ズル組立体を提供する。 【解決手段】 ノズル（５６、５８）はランスチューブ
（１４）の中に延びる入口（６０）と該チューブの外部
に露出した出口（６２）とを有している。ランスチュー
ブに供給された清浄媒体は入口に流入し、のど部（６
４）を通過した後、出口から噴出される。のど部は逆双
曲線正弦関数により規定された末広部分（６８）を有し
ている。のど部の形状は高い動的な衝撃圧力を有する清
浄媒体の干渉性の流れを発生する強化されたノズルの性
能を提供することが判明した。それに加えて、ランスチ
ューブ組立体内の下流側の長手方向に変位したノズルに
強化された性能を与えるランスチューブの内径に対する
ランスチューブの内に突出するノズルの長さの関係が開
発された。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は一般に燃焼装置の内
面を掃除するために流体清浄媒体の流れを該内面に向か
って放出するために使用されるすす吹き装置に関する。
特に、本発明は慣用の設計のノズルよりも優れた掃除効
果が得られるノズル組立体に関する。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】すす
吹き装置はスラグおよび灰の表皮を除去するために清浄
媒体の流れ、例えば、水、空気または水蒸気を燃焼装
置、例えば、大型のボイラの内部の伝熱面に放出するた
めに使用されている。伝熱面と衝突する清浄媒体は粘着
層を除去する。種々の型式のすす吹き装置が使用されて
いる。すす吹き装置の一般的な種類は長い引込み型式と
して知られている。これらの装置はボイラの中に定期的
に前進せしめられ、そしてボイラから引っ込められる引
込み式のランスチューブ（ｌａｎｃｅ ｔｕｂｅ）を有
し、かつランスチューブの１個またはそれ以上のノズル
がらせん形の通路を描く清浄媒体の噴流を放出するよう
に同時に回転させることができる。代表的なすす吹き装
置においては、供給管がすす吹き装置のフレームに対し
て静止状態に保持されている。供給管の一端部にはポペ
ット弁を介して清浄媒体が供給される。このランスチュ
ーブは供給管の上に滑動可能に取り付けられ、かつその
長手方向の滑動および回転運動はすす吹き装置のフレー
ム上の走行路に沿って移動するキャリジにより制御され
る。供給管に供給された清浄媒体はまたランスチューブ
の中空の内部を加圧する。掃除サイクルの終りに、ラン
スチューブは該ランスチューブを破壊する強い熱にさら
されることを回避するために燃焼装置から引っ込めら
れ、そして取り出される。

【０００３】燃焼装置の内面上のスラグおよび灰の外皮
の掃除は清浄媒体の衝撃によりひき起こされる機械的な
衝撃および熱衝撃の組合せにより行われる。この作用を
最大にするために、すす吹き装置の設計者は高いピーク
衝撃圧力（すなわち、接触点における最大の動的な圧
力）を有する清浄媒体の可干渉性（ｃｏｈｅｒｅｎｔ）
の流れを発生しかつノズルから長距離に配置された面を
掃除することができるランスチューブおよびノズルを設
計しようと努力している。

【０００４】高いピーク衝撃圧力および浸透能力を有す
るすす吹き装置用ノズルを提供することにより、清浄媒
体の消費量を少なくすることを可能にし、従って、関連
したボイラのより高い総合効率を得ることができる掃除
により強化された性能が得られる。そのうえ、さらに浸
透する流れを提供することにより、所望の掃除効果を得
るために必要な所定面積のボイラにおけるすす吹き装置
の数を減少することができ、それによりボイラオペレー
タが資本投資および運転コストの面でのかなりの節減を
はかることが可能になる。

【０００５】種々の清浄媒体がすす吹き装置に使用され
ている。水蒸気および空気は多くの用途に使用されかつ
これらの媒体が圧縮性の媒体であるので噴射されたとき
に膨脹する。掃除効果を最大にするために、ノズルから
噴出するときに完全に膨脹する水蒸気が望ましい。完全
な膨脹はノズルから噴出する水蒸気の静圧がランスチュ
ーブの周囲の周囲圧力の静圧に近付く状態を指す。圧縮
性流体、例えば、空気または水蒸気のための古典的なノ
ズル設計理論においては、ノズルが流体がノズルを通過
するときに流体の圧力を低下させる拡大する横断面積を
有するのど部分を有することが必要である。しかしなが
ら、ノズルののど部の横断面積の膨脹率はノズルを通し
て流れる水蒸気の境界層分離を最小限度にとどめる要望
により制限され、それによりノズルののど部の表面の発
散角（ｄｉｖｅｒｇｅｎｃｅａｎｇｌｅ）を制限してい
る。境界層分離が発生すると、水蒸気の掃除能力に悪影
響をおよぼす高度の乱流状況が発生する。あいにく、こ
のような慣用の完全に膨脹させるノズルはランスチュー
ブ内に組み込むことができる長さよりも長くなる傾向が
あるので、代表的なすす吹き装置のランスチューブの中
に容易に組み込むことができない。このような制約はラ
ンスチューブを燃焼装置の内外にノズルがランスチュー
ブの外径を超えて延びることができる範囲を制限する小
さい出入口を通して移動することが必要であるために生
ずる。ノズルの長さは、また、ランスチューブ内のノズ
ルの入口端部が別の直径方向に対向したノズルを妨害せ
ず、またはランスチューブの内径を横切ってそれほど遠
く延びず、従って、ランスチューブを通して下流側のノ
ズルまでの流れ領域が過度に制限されないことを保証す
る要求により制限されている。従って、慣用の完全に膨
脹させるノズルは一般に大抵の引込み型すす吹き装置に
組み込むことができない。

【０００６】本発明の譲受人であるバブコック アンド
ウイルコックス カンパニイは参考のためにこの明細
書に包含された米国特許第５，２７１，３５６号を以前
に取得した。その特許は強化された性能を有する低プロ
ファイル（すなわち、短いまたは小さい長さ対直径比を
有する）すす吹き装置用ノズルに関する。そのノズルに
は既存の開放のど型ノズルの性能を改良した（すなわ
ち、ノズルを通して連続した流れ領域を有する）先端が
切断された中央円錐構造が組み込まれている。これらの
ノズルは効率的に作用するが、中央円錐形部分を組み込
むコストがその設計の一つの不利点である。従って、設
計者はより複雑なノズル形状を有していない強化された
ノズル性能を提供するために常に努力している。本発明
はこのような一つのノズルに関する。本発明の改良され
たすす吹き装置のノズルは完全に開放された内部のど形
状を有している。本発明のノズルに帰因する性能の改良
は放物面形状を有する慣用の開放したのどノズルからの
新発展である特定の内部のど表面形状に関する。付加的
な利益は長手方向に変位したノズルが設けられている場
合にノズルエレメントまたはランスチューブの内径に対
するノズルの長さの関係に帰因している。

【０００７】すす吹きノズルは高い圧力比で作動し、外
部吐出圧力に対する総合清浄媒体供給圧力の比は１０か
ら２５までの範囲内である。清浄媒体（すなわち、水蒸
気または空気）の如何により、１．７ないし１．９の圧
力比において、すす吹きノズルの内部の圧縮性の流れが
超音速になる（すなわち、ガスの速度が音の局部速度を
超える）。最大の推進力、均一な流れの場（ｆｌｏｗ
ｆｉｅｌｄ）を得るためまたはその他の方法で実際の目
的をはたすための超音速ノズル輪郭の設計は多年の間圧
縮性の流体の流れの一般的な工学分野において広範囲に
研究されてきた。多数の参考書があるが、古典的なテキ
スト、例えば、アッシャー エッチ シャピーロ著の
「圧縮性の流体の流れの力学および熱力学」と題するテ
キスト（１９５４年版）を適用することができる。最近
の４０年間の圧縮性の流れの分析における大きい進歩は
設計手順を自動化しかつ仮定の簡単化のある緩和を可能
にするコンピュータの使用による流体動力学的コードの
開発である。

【０００８】すす吹き装置のノズルの設計に適用可能な
最小の長さのノズルを設計するための一つの共通の手順
は特性方法（ｍｅｔｈｏｄ−ｏｆ−ｃｈａｒａｃｔｅｒ
ｉｓｔｉｃｓ）と呼ばれている。この特性方法は超音波
の流れの場において、特定の下流側の点において流れ特
性を規定するためには、流れの場における二つの規定さ
れた流れ状態で十分である。従って、規定された境界状
態においては、超音波ノズル内の流れの場が初期値問題
になる（すなわち、境界状態および初期の流れの場の輪
郭が下流側の偏微分方程式の解を得るために十分であ
る）。初期値は一般にマッハ数（音速で割った速度）が
単一である音速線（ｓｏｎｉｃ ｌｉｎｅ）として取ら
れており、かつ音速線の位置はノズルの最小の流れ領
域，すなわち、のど部に配置されている。この情報およ
びノズルの形状は完全な下流側の流れの場を規定するた
めに十分である。

【０００９】ノズルの設計については、音速線における
初期値状態および所望の出口の流れの状態が与えられれ
ば、ノズルの境界を規定するために特性方法を使用する
ことができる。特性方法により規定された輪郭はノズル
の長さに沿って単原子的に（ｍｏｎａｔｏｍｉｃａｌｌ
ｙ）増大しかつのど部および出口の寸法を制限する。の
ど部の寸法はすす吹き装置のノズルのための特定の設計
の要求に基づいており、かつ代表的には、２５．４ｍｍ
（１インチ）の直径に相当する流れ領域が得られる。出
口の寸法は設計者によりすす吹き装置のノズル掃除エネ
ルギを最大にするように選択されると共に実際の制約内
に残るノズル出口のマッハ数から確立することができ
る。出口のマッハ数が与えられれば、出口面積、従っ
て、直径を等エントロピーの一次元圧縮性流れ理論から
決定することができる。特性方法により限定された特定
の輪郭はシャピーロのテキストに定義された支配的な圧
縮性流れ方程式を正確に適用することにより確立するこ
とができる。

【００１０】従って、ノズルののど部における仮定され
た初期の流れの場および所望の出口の状態が与えられる
と、必要なノズルの輪郭を正確に規定するための分析手
順が適用される。すす吹き装置のノズルについては、所
望の出口状態は一般にノズルの軸線に沿った平行な出口
の流れおよび最大の掃除エネルギのための均一な超音速
プロファイルであると考えられている。これらの手順が
存在しているが、これらの手順は複雑であり、かつ流れ
の場を初期化するために必要な仮定と同様に正確である
に過ぎない。従って、ノズルの輪郭を規定するために使
用することができるその他のより簡単なすす吹き装置ノ
ズル設計手順を考慮することが妥当である。ノズル設計
方法の最終的な確認は実際の掃除エネルギを測定するテ
ストにより確立される。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、前述し
た慣用のノズル設計のアプローチの教旨よりも優れた改
良されたすす吹き装置用ノズルの形状が開発された。本
発明によれば、実験テストおよび優れた性能を提供する
ためのコンピュータ使用による分析を通じて示された逆
双曲線正弦関数（ｉｎｖｅｒｓｅ ｈｙｐｅｒｂｏｌｉ
ｃ ｓｉｎｅｆｕｎｃｔｉｏｎ）に基づいたノズルのど
部の末広部分の輪郭が提供される。本発明はさらにラン
スチューブの内径に対する総合的なノズルの形状の関係
に関する。発見された関係は長いノズルを指図する完全
な膨脹に対する要求の釣合いと、ノズル入口の流れの妨
害を最小限度にとどめかつノズル本体の突出に関する制
限に従う要求を提供する。そのうえ、ノズルが長手方向
に偏位しているときに固有のノズルの間の関係もまた包
含される。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の付加的な利益および利点
は本発明が関する当業者には添付図面と関連して記載さ
れた好ましい実施例および特許請求の範囲から明らかに
なろう。

【００１３】本発明の特徴を組み込むことができる代表
的なすす吹き装置は図１に示してあり、かつ同図に符号
１０により全般的に明示してある。すす吹き装置１０は
主としてフレーム組立体１２と、ランスチューブ１４
と、供給管１６と、キャリジ１８とを備えている。すす
吹き装置１０はその通常の引っ込められた休止位置で示
してある。作動時に、ランスチューブ１４は燃焼装置、
例えば、ボイラ（図示せず）の中に伸長せしめられ、そ
して該ボイラから引っ込められ、かつ同時に回転させる
ことができる。

【００１４】フレーム組立体１２は全体のユニットのた
めのハウジングを形成する全般的に長方形のフレーム箱
２０を含む。キャリジ１８は１対の下側走行路（図示せ
ず）と、上側走行路２２とを含むフレーム箱２０の向か
い合った側に配置された２対の走行路に沿って案内され
る。１対のラック歯車（図示せず）が上側走行路２２に
固定して連結され、キャリジ１８の長手方向の移動を可
能にするために設けられている。フレーム組立体１２は
ボイラ壁部または別の取付け構造体に取り付けられた軸
受壁枠（図示せず）において支持されかつ後側支持ブラ
ケット２４によりさらに支持されている。

【００１５】キャリジ１８はランスチューブ１４をボイ
ラの内外に駆動し、かつハウジング３０により包囲され
た駆動電動機２６および歯車箱２８を含む。キャリジ１
８は該キャリジおよびランスチューブ１４を伸長しかつ
引っ込めるためにラック歯車と係合する１対のピニオン
歯車３２を含む。支持ローラ３４がキャリジ１８を支持
するために案内走行路と係合している。

【００１６】供給管１６が一端部において後側ブラケッ
ト３６に取り付けられポペット弁３８の作用を介して制
御される清浄媒体の流れを導く。ポペット弁３８はキャ
リジ１８と係合したリンク仕掛け４０を介して作動し、
それによりランスチューブ１４が延長したときに清浄媒
体の吐出を開始し、そしてランスチューブ１４およびキ
ャリジ１８がいったん図１に示したような引っ込められ
た遊び位置に戻ると流れを遮断する。ランスチューブ１
４は供給管１６の外側に取り付けられ、かつ両者の間の
流体シールはパッキング（図示せず）によりなされてい
る。清浄媒体、例えば、空気または水蒸気がランスチュ
ーブ１４の内側に流れ、そしてランスチューブ１４の遠
位端部に取り付けられた１個またはそれ以上のノズル５
０を通って吐出される。

【００１７】コイル状に巻かれた電線４２が駆動電動機
２６に動力を供給する。前側支持ブラケット４４がラン
スチューブ１４をその長手方向の移動および回転移動の
間に支持している。長いランスチューブに対しては、ラ
ンスチューブ１４の過大な曲げたわみを阻止するために
中間の支持部材４６を設けることができる。本発明の譲
受人により製造された「ＩＫ」型のすす吹き装置のよく
知られた構造の付加的な細部は参考のためにこの明細書
に包含された米国特許第３，４３９，３７６号および
４，８０３，９５９号明細書を参照すると理解できよ
う。

【００１８】本発明のノズル組立体の細部は図２、図３
および図４に示してあり、かつ符号５４により明示して
ある。好ましい一実施例においては、ノズル組立体５４
は１対の軸線方向に隔置されたノズル５６および５８が
組み込まれた単一の鋳物であろう。ノズル組立体５４は
ランスチューブ１４と溶接し、またはその他の方法で固
定して連結することができる。図２について述べると、
ノズル組立体５４の右端部はランスチューブ１４からの
すす吹き媒体を受け入れ、従って、ノズル５６は「上流
側の」ノズルと呼ぶことができ、一方最も遠方に配置さ
れるノズルであるノズル５８は「下流側の」ノズルと呼
ぶことができる。ノズル５６および５８の各々は以下に
さらに詳細に記載する内面を形成するのど部６４により
入口６０および出口６２を形成している。

【００１９】本発明は逆双曲線正弦関数に基づいたノズ
ルのど部の末広部分の輪郭が優れた性能を生ずることが
決定された実験テストおよび計算分析を通じて得られた
ものである。この関数は単原子的に増大する関数であり
かつ平滑なノズルの輪郭を形成するために使用すること
ができる。ノズルのど面６４はノズル中心線７２のまわ
りに対称の回転面により規定されかつ該中心線のまわり
に回転したセグメントからなる曲線として記載すること
ができる。図２において線６６により確認される最小の
のど領域または首部の領域ににおけるノズルの設計の複
雑さを減らしかつノズル末広部分６８に平滑な流れの遷
移を提供するために、先細部分７０として確認されるの
ど部の上流側のノズルの輪郭はトーラスまたは円環面
（ｔｏｒｕｓ）の扇形部分を生成する弧形により規定さ
れる。本発明によれば、末広部分６８におけるノズルの
輪郭は以下の工程を使用して規定される。

【００２０】

【工程１】 すす吹き装置のノズルの設計要求条件に基
づいて、首部６６におけるのど部の最小直径は清掃媒体
の質量流量に比例するように決定される。この直径は代
表的には２５．４ｍｍ（１インチ）であり、かつ理想的
な質量流量は等エントロピーの一次元の圧縮性流れ理論
から計算することができる。この２５．４ｍｍの値は掃
除により得られる性能と消費する清浄媒体の量を制限す
る要求との間の良好な折衷案である。

【００２１】

【工程２】 ノズル出口のマッハ数が選択されかつ出口
の流れの状態が等エントロピーの一次元の圧縮性流れ理
論に基づいて計算される。ノズル出口のマッハ数はノズ
ル設計工程の間に計算されなければならず、かつ１）出
口のマッハ数を増大するとノズルの長さが増大し、２）
出口のマッハ数を増大すると潜在的な清浄エネルギが増
大し、３）最小の出口のマッハ数が通常の衝撃の発生を
回避するために周囲圧力を超えない静圧を発生すべきで
あり、かつ４）最大の出口マッハ数が周囲圧力と等しい
か、または僅かに低い静的な出口圧力を発生すべきであ
ることを考慮すべきである。本発明の一実施例に対して
は、２．２の出口マッハ数が選択された。

【００２２】

【工程３】 出口マッハ数に基づいて、プラントル−メ
イヤ膨脹角（ｅｘｐａｎｓｉｏｎ ａｎｇｌｅ）を等エ
ントロピーの一次元圧縮性流れ理論から計算することが
できる。プラントル−メイヤ膨脹角の定義は標準の流体
力学のテキスト、例えば、プレンティス−ホール イン
コーポレーテッドにより１９８５年に発行されたミッシ
ェル エー サッドの圧縮性流体の流れにおいて見出だ
すことができ、そして音の流れが超音速マッハ数に達す
る角度である。本発明の実験実施例においては、プラン
トル−メイヤ膨脹角はほぼ３２°である。

【００２３】

【工程４】 前述したように、領域７０における最初の
ノズルの輪郭はトースの扇形部分として、または単に回
転面を形成するためにノズル中心線７２のまわりに曲線
を描く弧形として規定することができる。この弧形の半
径はのど部の直径の大体２５％ないし５０％であり、代
表的な値は３５％である。この弧形は出口の流れのプラ
ントル−メイヤ膨脹角（本発明によるノズルの実施例に
対しては８°）のほぼ１／４に等しい角度を描くべきで
ある。

【００２４】

【工程５】 先細部分７０を規定する弧形の端部には、
変曲点が存在するが、ノズルの輪郭の勾配は、以下に説
明するように、末広部分６８を規定する逆双曲線の正弦
関数を制約することにより連続していなければならな
い。厳密にいえば、ノズルの中心線７のまわりに回転し
て回転面を形成するこの関数は次の方程式により表され
る。

【００２５】

【数２】ｙ＝（ａ）ｓｉｎ^-1（ｂｘ） 式中、ａおよびｂｈａは定数、ｘはノズル中心線７２に
沿ったのど部の表面の長手方向の位置、ｙはｘ位置にお
けるのど部の表面の半径方向の位置である。

【００２６】原点が工程４において以前に規定された弧
形の端部に規定されるときに、定数ａおよびｂの積は順
次弧形により描かれた角度の正接と等しくなる最初の勾
配と等しくなる（本発明によるノズルの実験的な実施例
に使用されている８°の正接）。

【００２７】

【工程６】 定数ａおよびｂの定義を完成するために、
一つの付加的な数学的な制約が必要になる。もしも特定
のノズルの長さが設計者により選択されれば、この付加
的な制約は単に長さおよび出口の直径により規定された
出口の座標とすることができる。別の態様として、試験
および分析から定数ｂがほぼ単一であることが判明し
た。

【００２８】

【工程７】 上記の逆双曲線制限関数および上記の先細
部分７０の弧形により、これらの連続した平滑な曲線は
特定の直径ののど部を形成するためにノズルの中心線７
２のまわりに回転することができ、それにより完全に三
次元のノズル表面の輪郭を規定することができる。ノズ
ルの長さは適正な出口面積および直径を有する出口平面
を規定するために選択される。

【００２９】ノズルの形状が前述した方法を使用して得
られ、そして一つの実験例が本発明の出願人によりこの
方法により製造された。本発明の一例によるノズル５６
および５８ののど部６４の正確な形状を示す座標線図が
付録に記載された。図２には、ノズルのためのＸ−Ｙ原
点を示してある。付録に記載した座標はＸ−Ｙ原点に関
するものである。この座標系においては、Ｘ寸法は首部
領域部分６６から出発して出口６２まで延びるノズルの
軸線方向の寸法に関する。Ｙ寸法は原点において始まる
末広部分６８ののど部の表面に対する横方向の寸法であ
る。前述した逆双曲線に使用されたＹ寸法が図２に示し
た原点からではなく、ノズルの中心線から測定されるこ
とに留意すべきである。付録に記載した値の第３縦列に
は種々の軸線方向の（Ｘ）位置におけるノズルののど部
の計算された直径を記載してある。ノズル５６および５
８のためののど部の正確な形状を含む発見に加えて、本
発明はさらに２個のノズルが図示した長手方向に偏位し
た関係に配置されたときに相互の性能に関する２個のノ
ズルの関係を包含している。ノズル組立体５４の中に流
れる清浄媒体のこの構成においては、清浄媒体は先ずノ
ズル５６と遭遇する。その後、清浄媒体の一部分がノズ
ル５６から噴出されるのに対して、残りの清浄媒体はノ
ズル５６を横切ってノズル５８に流れる。ノズル５６の
存在は遠方に配置されたノズル５８への流れ領域を制限
する作用をする。矛盾する設計のパラメータが下流側の
ノズルへのこの流れの制限を最小限度にとどめる努力に
関して存在する。ノズル５６を制限することにより、ラ
ンスチューブの内径が制限される度合がより小さくなる
ので、ノズル５８への流量が増大する。しかしながら、
一般的に述べると、より長いノズルが高い衝撃圧力を有
する流体スプレーの強い流れを発生する点から短いノズ
ルよりも良好な性能を発揮するので、このアプローチは
ノズル５６の性能と妥協している。本発明は実験評価を
通じてすす吹き装置のノズルの突出長さに関するパラメ
ータを開発した。図４に示すように、ランスチューブの
内径は図示の寸法により示してある。ノズル５６の入口
端部とランスチューブの対向面との間の自由距離として
規定された開放長さ（ｏｐｅｎ ｌ−ｅｎｇｔｈ）もま
た示してある。ランスチューブの内径に対する開放長さ
の種々の比率が試みられた。特に、０．３２１、０．３
７２、０．４５３および０．５３５の比率が評価され
た。０．４５３の比率が上流側のノズルの性能に悪影響
をおよぼすことなく最大の下流側ノズルの性能を与える
ことが決定された。従って、本発明の出願人は０．４か
ら０．５までの範囲内の比率が最適であると考える。

【００３０】本発明によるノズルの一例が開発された。
次に続く付録は図２に示したＸ−Ｙ原点に基づいた末広
部分６８を作図する線を記載したものである。

【００３１】上記の説明は本発明の好ましい実施例を述
べたものであるが、本発明が特許請求の範囲の適切な範
囲および正当な意味から逸脱することなく変更可能であ
ることは理解されよう。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるノズル組立体を組み込むことがで
きるすす吹き装置の一つの型式である長い引込み距離を
有するすす吹き装置を絵で示した図。

【図２】本発明の一実施例を示した図１に示したすす吹
き装置のノズル組立体の長手方向の横断面図。

【図３】図２に示したノズル組立体の立面図。

【図４】横断面におけるノズル組立体を示した図２を４
−４線に沿って裁った横断面図。

【図５】図２に示したＸ−Ｙ原点に基づいた末広部分を
構成する座標点を示す図表。

【符号の説明】

１０ すす吹き装置 １２ フレーム組立体 １４ ランスチューブ １６ 供給管 １８ キャリジ ２０ フレーム箱 ２２ 上側走行路 ２６ 電動機 ２８ 歯車箱 ３２ ピニオン歯車 ３８ ポペット弁 ４０ リンク仕掛け ４２ 電線 ５４ ノズル組立体 ５６ ノズル ５８ ノズル ６０ 入口 ６２ 出口 ６４ のど部 ６６ 首部 ６８ 末広部分 ７０ 先細部分 ７２ ノズル中心線

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃焼装置の中に延びるためのランスチュ
   ーブを有する型式のすす吹き装置のためのノズル組立体
   にして、燃焼装置の表面を掃除するために該表面に向け
   られるランスチューブに供給される空気または水蒸気の
   ような圧縮性の流体清浄媒体の噴流を発生するための１
   個またはそれ以上のノズルを備えているノズル組立体に
   おいて、該ノズルはランスチューブにより担持されるよ
   うになっておりかつランスチューブの中に延びるための
   入口とランスチューブの外側に露出した出口とを備え、
   それによりランスチューブに供給された清浄媒体がノズ
   ル入口に流入し、そしてノズルの開放した内側ののど部
   を通過し、その後出口から排出され、該ノズルはノズル
   ののど部の長手方向中心線のまわりに対称の回転面によ
   り規定された表面形状を有し、セグメントからなる曲線
   により規定された回転面は入口と隣接した先細部分と、
   先細部分と結合されかつ出口まで延びかつ入口と出口と
   の間に最小の直径の首部を形成する末広部分とを有し、
   該末広部分が逆双曲線正弦曲線により規定されているノ
   ズル。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のノズルにして、逆双曲
   線正弦曲線が次の関係により規定されているノズル。 【数１】ｙ＝（ａ）ｓｉｎ^-1（ｂｘ） 式中、 ａおよびｂは定数、 ｘはノズルの中心線に沿ったのど部の表面の長手方向の
   位置、 ｙはｘ位置におけるのど部の表面の半径方向の位置とす
   る。
3. 【請求項３】 請求項１に記載のノズルにして、入口が
   弧形の形態を有するノズル。
4. 【請求項４】 ２個またはそれ以上のノズルを有するノ
   ズル組立体に組み込まれた請求項１に記載のノズルにし
   て、 ランスチューブの中に延びる入口と前記ランスチューブ
   の外側に露出した出口とを有する第１ノズルを備え、該
   ランスチューブは内径を形成する全般的に円筒形であ
   り、前記第１ノズルはランスチューブの壁部に取り付け
   られかつ直径方向の対向壁部に向かって内方に延び、そ
   れにより第１ノズル入口と対向壁との間に間隙距離を規
   定し、それによりランスチューブの内径に対する間隙距
   離の比率が０．４から０．５までの範囲内であり、さら
   に、 前記ランスチューブに取り付けられかつ第１ノズルの下
   流側に配置された第２ノズルを備え、それにより清浄媒
   体が先ず第１ノズルを横切って流れ、第１ノズルにおい
   て流れの一部分が第１ノズルの入口に流入し、そして清
   浄媒体の残りの部分が第１ノズルを通り越して第２ノズ
   ルに流れるノズル。
5. 【請求項５】 燃焼装置の中に延びるためのランスチュ
   ーブを有する型式のすす吹き装置のためのノズル組立体
   にして、燃焼装置の表面を掃除するために該表面に向け
   られるランスチューブに供給される空気または水蒸気の
   ような圧縮性の噴流を発生するための１個またはそれ以
   上のノズルを備えているノズル組立体において、該ノズ
   ル組立体はランスチューブの中に延びる入口とランスチ
   ューブの外側に露出した出口とを有する第１ノズルを備
   え、該ランスチューブは内径を形成する全般的に円筒形
   であり、第１ノズルはランスチューブの壁部に取り付け
   られかつ直径方向の対向壁部に向かって内方に延び、そ
   れにより第１ノズルの入口と対向壁部との間に間隙距離
   を規定し、それによりランスチューブの内径に対する間
   隙距離の比率が０．４から０．５までの範囲内であり、
   さらに、 ランスチューブに取り付けられかつ第１ノズルの下流側
   に配置された第２ノズルを備え、それにより清浄媒体が
   先ず第１ノズルを横切って流れ、第１ノズルにおいて流
   れの一部分が第１ノズルの入口に流入し、そして清浄媒
   体の残りの部分が第１ノズルを通り越して第２ノズルに
   流れるノズル。