JPH0842806A - 高温・高圧ガス用廃熱ボイラ - Google Patents
高温・高圧ガス用廃熱ボイラInfo
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- JPH0842806A JPH0842806A JP17806394A JP17806394A JPH0842806A JP H0842806 A JPH0842806 A JP H0842806A JP 17806394 A JP17806394 A JP 17806394A JP 17806394 A JP17806394 A JP 17806394A JP H0842806 A JPH0842806 A JP H0842806A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
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- F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D7/005—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for only one medium being tubes having bent portions or being assembled from bent tubes or being tubes having a toroidal configuration
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F2265/00—Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction
- F28F2265/26—Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction for allowing differential expansion between elements
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 アンモニアプラントにおけるプロセスガス等
高圧・高温ガス用廃熱ボイラにおいて非加熱降水管と伝
熱管との間に生ずる熱応力を低減する構造を提供する。 【構成】 縦型円筒圧力容器内に配設した複数の非加熱
降水管と、該非加熱降水管の下部に縦分配管寄せを有
し、上部に縦集合管寄せを有し、上記両管寄せ間を蒸発
管群によって結合することによってボイラ水の循環系を
形成する廃熱ボイラにおいて、非加熱降水管に少なくと
も３箇所以上の曲がり部を設け、各非加熱降水管の形状
を合同とし、各非加熱降水管の縦分配管寄せおよび縦集
合管寄せとの接続点が、蒸発管群の軸に平行な同一線上
にあるようにする。
高圧・高温ガス用廃熱ボイラにおいて非加熱降水管と伝
熱管との間に生ずる熱応力を低減する構造を提供する。 【構成】 縦型円筒圧力容器内に配設した複数の非加熱
降水管と、該非加熱降水管の下部に縦分配管寄せを有
し、上部に縦集合管寄せを有し、上記両管寄せ間を蒸発
管群によって結合することによってボイラ水の循環系を
形成する廃熱ボイラにおいて、非加熱降水管に少なくと
も３箇所以上の曲がり部を設け、各非加熱降水管の形状
を合同とし、各非加熱降水管の縦分配管寄せおよび縦集
合管寄せとの接続点が、蒸発管群の軸に平行な同一線上
にあるようにする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はアンモニアプラントにお
けるプロセスガス等高圧・高温ガスの冷却用に使用され
る廃熱ボイラにおいて非加熱降水管と伝熱管との間に生
ずる熱応力を低減する構造に関する。
けるプロセスガス等高圧・高温ガスの冷却用に使用され
る廃熱ボイラにおいて非加熱降水管と伝熱管との間に生
ずる熱応力を低減する構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】図７〜８は従来の技術の例を示す図で、
特公昭４５−３３８８２号公報或いは米国特許３，５７
７，９５８号に示された廃熱ボイラの図で、図１はその
軸方向断面図、図６は図５におけるｂ・ｂ線矢視断面図
である。図５〜６において、５１はガス入口、５２はガ
ス流路、５３はガス出口、５４は圧力容器、５５は耐火
断熱層、５６はシュラウド板、５７はガスシール板、５
８ａ，５８ｂは非加熱降水管、５９は縦分配管寄せ、６
０は環状分配管寄せ、６１は蒸発管群、６２は水壁管、
６３は環状集合管寄せ、６４は縦集合管寄せ、６５は汽
水混合物出口、６６は圧力容器と水壁管とによって形成
される空間、６７は曲げアーム部である。
特公昭４５−３３８８２号公報或いは米国特許３，５７
７，９５８号に示された廃熱ボイラの図で、図１はその
軸方向断面図、図６は図５におけるｂ・ｂ線矢視断面図
である。図５〜６において、５１はガス入口、５２はガ
ス流路、５３はガス出口、５４は圧力容器、５５は耐火
断熱層、５６はシュラウド板、５７はガスシール板、５
８ａ，５８ｂは非加熱降水管、５９は縦分配管寄せ、６
０は環状分配管寄せ、６１は蒸発管群、６２は水壁管、
６３は環状集合管寄せ、６４は縦集合管寄せ、６５は汽
水混合物出口、６６は圧力容器と水壁管とによって形成
される空間、６７は曲げアーム部である。
【０００３】上記従来公知の廃熱ボイラは、温度約１０
００℃、圧力約３０気圧の高温・高圧のガスの顕熱を回
収して約１００気圧の高圧の蒸気を回収することを目的
として設計されたもので、圧力容器５４と、高温・高圧
のガスが流通する流路との間に伝熱管を密接して配設し
た水壁管６２と、該水壁管６２の内側に蒸発管群６１を
設け、該蒸発管群６１と水壁管６２とによって蒸気を発
生させるとともに圧力容器５４をガスの高温から遮蔽
し、圧力容器５４と水壁管６２とによって形成される空
間６６内の温度をほぼ水壁管６２内を流れるボイラ水の
温度に近く低下させ、該低温の空間６６内に複数の非加
熱降水管５８ｂを配設したものである。
００℃、圧力約３０気圧の高温・高圧のガスの顕熱を回
収して約１００気圧の高圧の蒸気を回収することを目的
として設計されたもので、圧力容器５４と、高温・高圧
のガスが流通する流路との間に伝熱管を密接して配設し
た水壁管６２と、該水壁管６２の内側に蒸発管群６１を
設け、該蒸発管群６１と水壁管６２とによって蒸気を発
生させるとともに圧力容器５４をガスの高温から遮蔽
し、圧力容器５４と水壁管６２とによって形成される空
間６６内の温度をほぼ水壁管６２内を流れるボイラ水の
温度に近く低下させ、該低温の空間６６内に複数の非加
熱降水管５８ｂを配設したものである。
【０００４】このように上記従来の技術においてもガス
の流路５２と圧力容器５４との間に水壁管６２を配設す
ることにより圧力容器５４を高温のガスから遮蔽し、圧
力容器５４の局部的過熱の除去、圧力容器の材質の耐熱
温度の低下を図るほか、非加熱降水管５８ｂの雰囲気温
度を低下させることにより安定した循環系を確保する等
の効果を有していた。
の流路５２と圧力容器５４との間に水壁管６２を配設す
ることにより圧力容器５４を高温のガスから遮蔽し、圧
力容器５４の局部的過熱の除去、圧力容器の材質の耐熱
温度の低下を図るほか、非加熱降水管５８ｂの雰囲気温
度を低下させることにより安定した循環系を確保する等
の効果を有していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】非加熱降水管５８ｂ
と、蒸発管群６１および水壁管６２（以下、蒸発管群６
１と水壁管６２とを総称して単に伝熱管ということもあ
る。）との間にはボイラ運転中に温度差が生じるが、こ
の温度差は熱源側のガスの圧力が高い場合、通常の大気
圧に近い圧力のガスの場合に比して大きくなる。即ち伝
熱管に平行に流れる対流熱伝達率はガスの絶対圧力の
０．７５乗に比例する。
と、蒸発管群６１および水壁管６２（以下、蒸発管群６
１と水壁管６２とを総称して単に伝熱管ということもあ
る。）との間にはボイラ運転中に温度差が生じるが、こ
の温度差は熱源側のガスの圧力が高い場合、通常の大気
圧に近い圧力のガスの場合に比して大きくなる。即ち伝
熱管に平行に流れる対流熱伝達率はガスの絶対圧力の
０．７５乗に比例する。
【０００６】アンモニアプラントの場合、ガス圧力は通
常３０ｋｇ／ｃｍ2 ａｂｓ．であり、圧力が大気圧の場
合のガスに比して約１３倍の値になる。これに比例して
伝熱管の熱負荷（単位面積当たりの吸収熱量（ｋｃａｌ
／ｍ2 ｈｒ）が高くなり、また伝熱管の管壁温度も高く
なるために非加熱降水管５８ｂの管壁の温度との差が大
きくなる。
常３０ｋｇ／ｃｍ2 ａｂｓ．であり、圧力が大気圧の場
合のガスに比して約１３倍の値になる。これに比例して
伝熱管の熱負荷（単位面積当たりの吸収熱量（ｋｃａｌ
／ｍ2 ｈｒ）が高くなり、また伝熱管の管壁温度も高く
なるために非加熱降水管５８ｂの管壁の温度との差が大
きくなる。
【０００７】この温度差のために蒸発管群６１および水
壁管６２には圧縮力、非加熱降水管５８ｂには引っ張り
力が生じ、その結果、蒸発管群６１および水壁管６２の
上下の曲げアーム部６７付け根部に曲げ応力が生じる。
不測の過負荷運転や蒸発管群６１および水壁管６２内面
の汚れ抵抗が増加した場合、あるいは上方に配設されて
いる図示しない蒸気ドラム内の圧力の急変動等に起因し
て上記非加熱降水管５８ｂと蒸発管群６１あるいは水壁
管６２の管壁の温度差が設計条件を超えると、前記付け
根部に応力が集中する可能性がある。
壁管６２には圧縮力、非加熱降水管５８ｂには引っ張り
力が生じ、その結果、蒸発管群６１および水壁管６２の
上下の曲げアーム部６７付け根部に曲げ応力が生じる。
不測の過負荷運転や蒸発管群６１および水壁管６２内面
の汚れ抵抗が増加した場合、あるいは上方に配設されて
いる図示しない蒸気ドラム内の圧力の急変動等に起因し
て上記非加熱降水管５８ｂと蒸発管群６１あるいは水壁
管６２の管壁の温度差が設計条件を超えると、前記付け
根部に応力が集中する可能性がある。
【０００８】一方、これを防ぐために高温・高圧のガス
に接する蒸発管６１および水壁管６２の曲げアーム部６
７の長さを大きくするのは現実的には圧力容器５４が大
きくなり、構造上制約を受ける。従って従前は前記の熱
負荷、管内汚れ抵抗等に或る制限値を設けて使用する必
要がある等の課題を有していた。
に接する蒸発管６１および水壁管６２の曲げアーム部６
７の長さを大きくするのは現実的には圧力容器５４が大
きくなり、構造上制約を受ける。従って従前は前記の熱
負荷、管内汚れ抵抗等に或る制限値を設けて使用する必
要がある等の課題を有していた。
【０００９】本願発明はこのような現状に鑑みてなされ
たもので、極めて簡潔な構成によってボイラの不測の過
負荷運転を可能にするほか、蒸発管６１および水壁管６
２内の汚れに対する耐久性を増加し、不測の圧力変動に
耐え、またボイラ本体をコンパクトにし得る高温・高圧
ガス用廃熱ボイラの構造を提供することを目的としてい
る。
たもので、極めて簡潔な構成によってボイラの不測の過
負荷運転を可能にするほか、蒸発管６１および水壁管６
２内の汚れに対する耐久性を増加し、不測の圧力変動に
耐え、またボイラ本体をコンパクトにし得る高温・高圧
ガス用廃熱ボイラの構造を提供することを目的としてい
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記の目的は、前記特許
請求の範囲に記載された高温・高圧ガス用廃熱ボイラに
よって達成される。すなわち、 (1) 縦型円筒圧力容器内に配設した複数の非加熱降水管
と、該非加熱降水管の下部に縦分配管寄せを有し、上部
に縦集合管寄せを有し、上記両管寄せ間を蒸発管群によ
って結合することによってボイラ水の循環系を形成する
廃熱ボイラにおいて、非加熱降水管は少なくとも３箇所
以上の曲がり部を有するものであり、各非加熱降水管の
形状は合同であり、各非加熱降水管の縦分配管寄せおよ
び縦集合管寄せとの接続点が、蒸発管群の軸に平行な同
一線上にある高温・高圧ガス用廃熱ボイラ。
請求の範囲に記載された高温・高圧ガス用廃熱ボイラに
よって達成される。すなわち、 (1) 縦型円筒圧力容器内に配設した複数の非加熱降水管
と、該非加熱降水管の下部に縦分配管寄せを有し、上部
に縦集合管寄せを有し、上記両管寄せ間を蒸発管群によ
って結合することによってボイラ水の循環系を形成する
廃熱ボイラにおいて、非加熱降水管は少なくとも３箇所
以上の曲がり部を有するものであり、各非加熱降水管の
形状は合同であり、各非加熱降水管の縦分配管寄せおよ
び縦集合管寄せとの接続点が、蒸発管群の軸に平行な同
一線上にある高温・高圧ガス用廃熱ボイラ。
【００１１】(2) 非加熱降水管が縦集合管寄せの下部に
て屈曲したのちＶ字形の曲がり部を形成して折り返し、
前記縦集合管寄せの軸から蒸発管群の軸と平行な線上に
ある縦分配管寄せに接続される(1) 記載の高温・高圧ガ
ス用廃熱ボイラ。 (3) 非加熱降水管が縦集合管寄せの下部にて屈曲したの
ちＷ字形の曲がり部を形成して折り返し、前記縦集合管
寄せの軸から蒸発管群の軸と平行な線上にある縦分配管
寄せに接続される(1) 記載の高温・高圧ガス用廃熱ボイ
ラ。
て屈曲したのちＶ字形の曲がり部を形成して折り返し、
前記縦集合管寄せの軸から蒸発管群の軸と平行な線上に
ある縦分配管寄せに接続される(1) 記載の高温・高圧ガ
ス用廃熱ボイラ。 (3) 非加熱降水管が縦集合管寄せの下部にて屈曲したの
ちＷ字形の曲がり部を形成して折り返し、前記縦集合管
寄せの軸から蒸発管群の軸と平行な線上にある縦分配管
寄せに接続される(1) 記載の高温・高圧ガス用廃熱ボイ
ラ。
【００１２】(4) 非加熱降水管が縦集合管寄せの下部に
て屈曲したのち円筒圧力容器の内壁部を周方向に螺旋状
に降下しながら１周し、前記縦集合管寄せの軸から蒸発
管群の軸と平行な線上にある縦分配管寄せに接続される
(1) 記載の高温・高圧ガス用廃熱ボイラである。 以下本発明の作用等について、実施例に基づいて説明す
る。
て屈曲したのち円筒圧力容器の内壁部を周方向に螺旋状
に降下しながら１周し、前記縦集合管寄せの軸から蒸発
管群の軸と平行な線上にある縦分配管寄せに接続される
(1) 記載の高温・高圧ガス用廃熱ボイラである。 以下本発明の作用等について、実施例に基づいて説明す
る。
【００１３】
【実施例】図１〜６は本願発明に基づく実施例を示す図
で、図１は第１の実施例を示すボイラの軸方向断面図、
図２は図１におけるａ・ａ線矢視断面図、図３は第１の
実施例における非加熱降水管部分の一部展開図、図４は
第２の実施例における非加熱降水管部分の一部展開図、
図５は第３の実施例における非加熱降水管部分の一部展
開図、図６は第４の実施例における非加熱降水管部分の
一部側面図である。
で、図１は第１の実施例を示すボイラの軸方向断面図、
図２は図１におけるａ・ａ線矢視断面図、図３は第１の
実施例における非加熱降水管部分の一部展開図、図４は
第２の実施例における非加熱降水管部分の一部展開図、
図５は第３の実施例における非加熱降水管部分の一部展
開図、図６は第４の実施例における非加熱降水管部分の
一部側面図である。
【００１４】図１〜６において、１はガス入口、２はガ
ス流路、３はガス出口、４は圧力容器、５は耐火断熱
層、６はシュラウド板、７はガスシール板、８ａは非加
熱降水管の内縦集合管寄せ挿通部を含みボイラドラム側
の部分、８ｂは非加熱降水管の内縦集合管寄せ挿通部よ
りも下の部分、９は縦分配管寄せ、１０は環状分配管寄
せ、１１は蒸発管、１２は水壁管、１３は環状集合管寄
せ、１４は縦集合管寄せ、１５は汽水混合物出口、１６
は圧力容器と水壁管とによって形成される空間、１７は
曲げアーム部、θは曲げアーム部の勾配、Ｌは非加熱降
水管８ｂの曲げアーム部の長さである。
ス流路、３はガス出口、４は圧力容器、５は耐火断熱
層、６はシュラウド板、７はガスシール板、８ａは非加
熱降水管の内縦集合管寄せ挿通部を含みボイラドラム側
の部分、８ｂは非加熱降水管の内縦集合管寄せ挿通部よ
りも下の部分、９は縦分配管寄せ、１０は環状分配管寄
せ、１１は蒸発管、１２は水壁管、１３は環状集合管寄
せ、１４は縦集合管寄せ、１５は汽水混合物出口、１６
は圧力容器と水壁管とによって形成される空間、１７は
曲げアーム部、θは曲げアーム部の勾配、Ｌは非加熱降
水管８ｂの曲げアーム部の長さである。
【００１５】まず第１の実施例における非加熱降水管８
ｂの部分展開図を図３に示す。該実施例においては複数
の非加熱降水管８ｂを円筒圧力容器の水平断面において
円周方向に均等になるように配分し、縦集合管寄せ１４
を挿通する部分よりも下で、かつ縦分配管寄せ９よりも
上に位置する非加熱降水管８ｂの一部を、該非加熱降水
管８ｂの内部を流通するボイラ水の流動に支障を来さな
い範囲内で下向きの勾配θをつけてＶ字形に曲げてい
る。その際、前記縦集合管寄せ１４と縦分配管寄せ９と
は蒸発管群の軸と平行な同一線上にあるように位置させ
る。また各非加熱降水管８ｂの形状はいずれも合同とす
る。
ｂの部分展開図を図３に示す。該実施例においては複数
の非加熱降水管８ｂを円筒圧力容器の水平断面において
円周方向に均等になるように配分し、縦集合管寄せ１４
を挿通する部分よりも下で、かつ縦分配管寄せ９よりも
上に位置する非加熱降水管８ｂの一部を、該非加熱降水
管８ｂの内部を流通するボイラ水の流動に支障を来さな
い範囲内で下向きの勾配θをつけてＶ字形に曲げてい
る。その際、前記縦集合管寄せ１４と縦分配管寄せ９と
は蒸発管群の軸と平行な同一線上にあるように位置させ
る。また各非加熱降水管８ｂの形状はいずれも合同とす
る。
【００１６】これによって不測の過負荷運転や伝熱管の
内面の汚れ抵抗が増加した場合、あるいは蒸気ドラム内
の圧力の急変動等が生じたような場合でも、非加熱降水
管８ｂに生じる軸方向応力をＶ字形曲がり部において吸
収させ、蒸発管１１および水壁管１２（伝熱管）と環状
分配管寄せ１０および環状集合管寄せ１３との接合部等
に生ずる曲げ応力を著しく低減させる。
内面の汚れ抵抗が増加した場合、あるいは蒸気ドラム内
の圧力の急変動等が生じたような場合でも、非加熱降水
管８ｂに生じる軸方向応力をＶ字形曲がり部において吸
収させ、蒸発管１１および水壁管１２（伝熱管）と環状
分配管寄せ１０および環状集合管寄せ１３との接合部等
に生ずる曲げ応力を著しく低減させる。
【００１７】また、非加熱降水管８ｂの上下の接続点を
蒸発管群の軸に平行な同一線上の縦集合管寄せ１４及び
縦分配管寄せ９に接続することにより、円形籠状に形成
された管束全体が非加熱降水管８ｂの熱膨張によって、
中心軸周りの回転によるねじりモーメントが生じるのを
避け得る。
蒸発管群の軸に平行な同一線上の縦集合管寄せ１４及び
縦分配管寄せ９に接続することにより、円形籠状に形成
された管束全体が非加熱降水管８ｂの熱膨張によって、
中心軸周りの回転によるねじりモーメントが生じるのを
避け得る。
【００１８】次に第２の実施例を図４に示す。該実施例
においては、非加熱降水管８ｂと伝熱管との管壁温度差
がより大きくなる場合、その対策として非加熱降水管８
ｂの曲げアーム部の長さＬを図３よりも大きくした場合
の例を示す。これによって非加熱降水管８ｂに作用する
応力は容易にＶ字形部において吸収され、伝熱管と環状
分配管寄せ１０および環状集合管寄せ１３との接合部等
に生ずる曲げ応力を低減させ得る。
においては、非加熱降水管８ｂと伝熱管との管壁温度差
がより大きくなる場合、その対策として非加熱降水管８
ｂの曲げアーム部の長さＬを図３よりも大きくした場合
の例を示す。これによって非加熱降水管８ｂに作用する
応力は容易にＶ字形部において吸収され、伝熱管と環状
分配管寄せ１０および環状集合管寄せ１３との接合部等
に生ずる曲げ応力を低減させ得る。
【００１９】図５は第３の実施例を示す図で、上記第２
の実施例と同様の場合、その対策として非加熱降水管８
ｂを内部を流通するボイラ水の流動に支障を来さない範
囲の下向きの勾配θで、かつ曲がり部に十分柔軟性を保
持させてＷ字形に曲げて形成した例である。その際上記
第１および第２の実施例と同様、縦集合管寄せ１４と縦
分配管寄せ９とは蒸発管群の軸と平行な同一線上にある
ように位置させ、また各非加熱降水管８ｂの形状はいず
れも合同とする。
の実施例と同様の場合、その対策として非加熱降水管８
ｂを内部を流通するボイラ水の流動に支障を来さない範
囲の下向きの勾配θで、かつ曲がり部に十分柔軟性を保
持させてＷ字形に曲げて形成した例である。その際上記
第１および第２の実施例と同様、縦集合管寄せ１４と縦
分配管寄せ９とは蒸発管群の軸と平行な同一線上にある
ように位置させ、また各非加熱降水管８ｂの形状はいず
れも合同とする。
【００２０】これによって前記第２の実施例の場合のよ
うに曲げアーム部の長さＬを大きくとることなく、前記
各部に生じる熱応力を低減させ得る。
うに曲げアーム部の長さＬを大きくとることなく、前記
各部に生じる熱応力を低減させ得る。
【００２１】図６は第４の実施例を示す図で、該実施例
においては複数の非加熱降水管８ｂを円筒圧力容器の水
平断面において円周方向に均等になるように配分し、縦
集合管寄せ１４を挿通する部分よりも下の部分の非加熱
降水管８ｂを、前記の的確な勾配θを保持させながら圧
力容器と水壁管１２とによって形成される空間１６内を
周方向に螺旋状に降下させ、当初の縦集合管寄せ１４の
軸の蒸発管群の軸と平行な線上に位置させて下部の縦分
配管寄せ９に接続する。また各非加熱降水管８ｂの形状
は上記各実施例と同様いずれも合同とする。
においては複数の非加熱降水管８ｂを円筒圧力容器の水
平断面において円周方向に均等になるように配分し、縦
集合管寄せ１４を挿通する部分よりも下の部分の非加熱
降水管８ｂを、前記の的確な勾配θを保持させながら圧
力容器と水壁管１２とによって形成される空間１６内を
周方向に螺旋状に降下させ、当初の縦集合管寄せ１４の
軸の蒸発管群の軸と平行な線上に位置させて下部の縦分
配管寄せ９に接続する。また各非加熱降水管８ｂの形状
は上記各実施例と同様いずれも合同とする。
【００２２】これによって不測の過負荷運転や伝熱管の
内面の汚れ抵抗が増加した場合、あるいは蒸気ドラム内
の圧力の急変動等が生じたような場合でも、非加熱降水
管８ｂに生じる軸方向応力を螺旋部において吸収させ、
伝熱管と環状分配管寄せ１０および環状集合管寄せ１３
との接合部等に生ずる曲げ応力を低減させるほか、前記
管束全体にねじりモーメントが生じるのを避け得る。
内面の汚れ抵抗が増加した場合、あるいは蒸気ドラム内
の圧力の急変動等が生じたような場合でも、非加熱降水
管８ｂに生じる軸方向応力を螺旋部において吸収させ、
伝熱管と環状分配管寄せ１０および環状集合管寄せ１３
との接合部等に生ずる曲げ応力を低減させるほか、前記
管束全体にねじりモーメントが生じるのを避け得る。
【００２３】図１及び図２は上記第１の実施例に示す非
加熱降水管８ｂをＶ字形に曲げた場合の縦断面図および
横断面図を示すもので、図面が輻輳するのを防ぐため
に、非加熱降水管８ｂ５本の内、図１においては１本の
非加熱降水管８ｂの形状のみを示し、図２においては隣
接する２本の非加熱降水管８ｂの形状のみを示している
が、総ての非加熱降水管８ｂに同様の形状を形成させる
ことは特許請求の範囲において記載した通りである。
加熱降水管８ｂをＶ字形に曲げた場合の縦断面図および
横断面図を示すもので、図面が輻輳するのを防ぐため
に、非加熱降水管８ｂ５本の内、図１においては１本の
非加熱降水管８ｂの形状のみを示し、図２においては隣
接する２本の非加熱降水管８ｂの形状のみを示している
が、総ての非加熱降水管８ｂに同様の形状を形成させる
ことは特許請求の範囲において記載した通りである。
【００２４】
【発明の効果】本願発明によれば上記実施例において説
明したように、下記に示す効果を奏する。 (1) 蒸発管および水壁管に形成された上下の曲げアーム
部付け根部に生じる曲げ応力が大幅に低減され、かつ曲
げアーム長の大小に係わらず曲げ応力値が均一化され
る。 (2) 曲げ応力値が大幅に低減されることにより、ボイラ
の不測の過負荷運転に耐え得る。 (3) 蒸発管および水壁管の内面の汚れ抵抗の増加に対し
て耐久性が生じ、保守、点検期間の延長が図れる。 (4) 蒸気ドラム内における不測の圧力変動に対して耐え
得る。 (5) 蒸発管および水壁管の延びを曲げアーム部で吸収す
る必要がなくなるため、曲げアーム長を曲げ加工上必要
最小限に小さくし得ることにより、圧力容器の直径も小
さくなり、ボイラ本体が軽量になるとともに製造コスト
を低減することが可能になる。
明したように、下記に示す効果を奏する。 (1) 蒸発管および水壁管に形成された上下の曲げアーム
部付け根部に生じる曲げ応力が大幅に低減され、かつ曲
げアーム長の大小に係わらず曲げ応力値が均一化され
る。 (2) 曲げ応力値が大幅に低減されることにより、ボイラ
の不測の過負荷運転に耐え得る。 (3) 蒸発管および水壁管の内面の汚れ抵抗の増加に対し
て耐久性が生じ、保守、点検期間の延長が図れる。 (4) 蒸気ドラム内における不測の圧力変動に対して耐え
得る。 (5) 蒸発管および水壁管の延びを曲げアーム部で吸収す
る必要がなくなるため、曲げアーム長を曲げ加工上必要
最小限に小さくし得ることにより、圧力容器の直径も小
さくなり、ボイラ本体が軽量になるとともに製造コスト
を低減することが可能になる。
【図１】本願発明に基づく実施例を示すボイラの軸方向
断面図である。
断面図である。
【図２】図１におけるａ・ａ線矢視断面図である。
【図３】第１の実施例における非加熱降水管部分の一部
展開図である。（伝熱管は繁雑なため図示省略）
展開図である。（伝熱管は繁雑なため図示省略）
【図４】第２の実施例における非加熱降水管部分の一部
展開図である。（伝熱管は繁雑なため図示省略）
展開図である。（伝熱管は繁雑なため図示省略）
【図５】第３の実施例における非加熱降水管部分の一部
展開図である。（伝熱管は繁雑なため図示省略）
展開図である。（伝熱管は繁雑なため図示省略）
【図６】第４の実施例における非加熱降水管部分の一部
側面図である。（伝熱管は繁雑なため図示省略）
側面図である。（伝熱管は繁雑なため図示省略）
【図７】従来の技術におけるボイラの軸方向断面図であ
る。
る。
【図８】図７におけるｂ・ｂ線矢視断面図である。
１ ガス入口 ２ ガス流路 ３ ガス出口 ４ 圧力容器 ５ 耐火断熱層 ６ シュラウド板 ７ ガスシール板 ８ａ 非加熱降水管（縦集合管寄せ挿通部を含みボイラ
ドラム側の部分） ８ｂ 非加熱降水管（縦集合管寄せ挿通部よりも下の部
分） ９ 縦分配管寄せ １０ 環状分配管寄せ １１ 蒸発管 １２ 水壁管 １３ 環状集合管寄せ １４ 縦集合管寄せ １５ 汽水混合物出口 １６ 圧力容器と水壁管とによって形成される空間 １７ 曲げアーム部 θ 曲げアーム部の勾配 Ｌ 非加熱降水管８ｂの曲げアーム部の長さ ５１ ガス入口 ５２ ガス流路 ５３ ガス出口 ５４ 圧力容器 ５５ 耐火断熱層 ５６ シュラウド板 ５７ ガスシール板 ５８ａ，５８ｂ 非加熱降水管 ５９ 縦分配管寄せ ６０ 環状分配管寄せ ６１ 蒸発管群 ６２ 水壁管 ６３ 環状集合管寄せ ６４ 縦集合管寄せ ６５ 汽水混合物出口 ６６ 圧力容器と水壁管とによって形成される空間 ６７ 曲げアーム部
ドラム側の部分） ８ｂ 非加熱降水管（縦集合管寄せ挿通部よりも下の部
分） ９ 縦分配管寄せ １０ 環状分配管寄せ １１ 蒸発管 １２ 水壁管 １３ 環状集合管寄せ １４ 縦集合管寄せ １５ 汽水混合物出口 １６ 圧力容器と水壁管とによって形成される空間 １７ 曲げアーム部 θ 曲げアーム部の勾配 Ｌ 非加熱降水管８ｂの曲げアーム部の長さ ５１ ガス入口 ５２ ガス流路 ５３ ガス出口 ５４ 圧力容器 ５５ 耐火断熱層 ５６ シュラウド板 ５７ ガスシール板 ５８ａ，５８ｂ 非加熱降水管 ５９ 縦分配管寄せ ６０ 環状分配管寄せ ６１ 蒸発管群 ６２ 水壁管 ６３ 環状集合管寄せ ６４ 縦集合管寄せ ６５ 汽水混合物出口 ６６ 圧力容器と水壁管とによって形成される空間 ６７ 曲げアーム部
Claims (4)
- 【請求項１】 縦型円筒圧力容器内に配設した複数の非
加熱降水管と、該非加熱降水管の下部に縦分配管寄せを
有し、上部に縦集合管寄せを有し、上記両管寄せ間を蒸
発管群によって結合することによってボイラ水の循環系
を形成する廃熱ボイラにおいて、 非加熱降水管は少なくとも３箇所以上の曲がり部を有す
るものであり、 各非加熱降水管の形状は合同であり、 各非加熱降水管の縦分配管寄せおよび縦集合管寄せとの
接続点が、蒸発管群の軸に平行な同一線上にあることを
特徴とする高温・高圧ガス用廃熱ボイラ。 - 【請求項２】 非加熱降水管が縦集合管寄せの下部にて
屈曲したのちＶ字形の曲がり部を形成して折り返し、前
記縦集合管寄せの軸から蒸発管群の軸と平行な線上にあ
る縦分配管寄せに接続されることを特徴とする請求項１
記載の高温・高圧ガス用廃熱ボイラ。 - 【請求項３】 非加熱降水管が縦集合管寄せの下部にて
屈曲したのちＷ字形の曲がり部を形成して折り返し、前
記縦集合管寄せの軸から蒸発管群の軸と平行な線上にあ
る縦分配管寄せに接続されることを特徴とする請求項１
記載の高温・高圧ガス用廃熱ボイラ。 - 【請求項４】 非加熱降水管が縦集合管寄せの下部にて
屈曲したのち円筒圧力容器の内壁部を周方向に螺旋状に
降下しながら１周し、前記縦集合管寄せの軸から蒸発管
群の軸と平行な線上にある縦分配管寄せに接続されるこ
とを特徴とする請求項１記載の高温・高圧ガス用廃熱ボ
イラ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17806394A JPH0842806A (ja) | 1994-07-29 | 1994-07-29 | 高温・高圧ガス用廃熱ボイラ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17806394A JPH0842806A (ja) | 1994-07-29 | 1994-07-29 | 高温・高圧ガス用廃熱ボイラ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0842806A true JPH0842806A (ja) | 1996-02-16 |
Family
ID=16041967
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17806394A Pending JPH0842806A (ja) | 1994-07-29 | 1994-07-29 | 高温・高圧ガス用廃熱ボイラ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0842806A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2594883A2 (en) * | 2011-11-21 | 2013-05-22 | Rolls-Royce plc | Heat exchanger |
| CN114608000A (zh) * | 2021-05-27 | 2022-06-10 | 中北大学 | 一种智能弹性控制变化的弯曲管蒸汽锅炉 |
-
1994
- 1994-07-29 JP JP17806394A patent/JPH0842806A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2594883A2 (en) * | 2011-11-21 | 2013-05-22 | Rolls-Royce plc | Heat exchanger |
| EP2594883A3 (en) * | 2011-11-21 | 2014-06-11 | Rolls-Royce plc | Heat exchanger |
| CN114608000A (zh) * | 2021-05-27 | 2022-06-10 | 中北大学 | 一种智能弹性控制变化的弯曲管蒸汽锅炉 |
| CN114608000B (zh) * | 2021-05-27 | 2023-03-03 | 中北大学 | 一种智能弹性控制变化的弯曲管蒸汽锅炉 |
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