JPH10502161A - 舶用ボイラー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 炉（２２）を形成する炉壁（１２）と、上記炉壁（１２）を同心に取り囲むと共に、上記炉壁と協同して実質的に環状の空間（２０）を形成するケーシング壁（１４）と、上記炉壁とケーシング壁に配置されると共に、上部と下部の環状容器（６０，６２）と連結された蒸気生成チューブ（１６，２６）と、上記炉から環状空間（２０）への接続を行うために上記炉壁に設けられた煙道ガス穴（２４）とを備え、蒸気を生成するボイラー。上記２つの壁、すなわち、炉壁とケーシング壁のうちの少なくとも１つ、好ましくは、上記炉壁とケーシング壁の両方は、中間フランジ（１８）によって連結された蒸気生成チューブ（１６，２６）によって構成されている。したがって、従来のボイラーよりも安定で、中心最大長さに制限がなくて、所望の効果を得るために、どのような長さサイズにもできるボイラーが提供される。加えて、このボイラーは従来のボイラーに比べて、例えば、高い信頼性、コンパクト性、軽量、運転性などの利点を有し、据え付け補修が容易で、小さなスペースしか必要としない。

Description

【発明の詳細な説明】 舶用ボイラー 本発明は、炉を形成する炉壁と、上記炉壁を取り囲むと共に、上記炉壁と一緒 に実質的に環状の空間を形成するケーシング壁と、上記炉壁とケーシング壁に配 置されると共に、実質的に環状、すなわち、シリンダー状の上部および下部容器 と連結された蒸気生成チューブと、上記炉から上記実質的環状な空間への接続を 行うために上記炉壁に設けられた煙道ガス穴とを備えて、蒸気を生成するボイラ ーに関する。 ボイラーは、炉と、蒸気を生成するために熱を水に放出する熱交換領域とを備 える。上記炉の壁は冷やされねばならず、それ故、それらはまた熱交換のために 適切に使用される。 従来技術は、ＡＴ特許Ｎo.３０８,７７１、ＤＥ特許Ｎo.５４９,３５３、ドイ ツ公開特許出願Ｎo.２,２４８,２２３、ヨーロッパ公開特許出願Ｎo.０ ０５２ ９３９、フランス特許Ｎo.１,３９０,９１５、フランス特許Ｎo.１,４６３,１２ ３、フランス特許Ｎo.２,３８５,９８１、ＧＢ特許Ｎo.１,２２８,４５９、ＳＥ 特許Ｎo.３５１,２８１、ＵＳ特許Ｎo.３,１１８,４３１、ＵＳ特許Ｎo.３,６０ １,０９８、ＵＳ特許Ｎo.３,６３３,５５０、ＵＳ特許Ｎo.４,２５７,３５８、 ＵＳ特許Ｎo.４,８２５,８１３、ＵＳ特許Ｎo.４,９１０,８４８、日本特許要約 Ｖol.１４，nr、２６６，Ｍ−９８２および日本特許要約Ａ，２−７５８０５（ ＭＩＵＲＡ ＣＯ ＬＴＤ）に記載されている。それらは参照され、それらの特 許および公報はこれによって本明細書に組み込まれる。 垂直チューブとケーシング壁からなる略円筒形の炉、あるいは垂直のチューブ からなり、炉壁とケーシング壁との間の円筒形のシェル内に熱交換領域が配置さ れた炉を備えたボイラーを提供することは知られている。従来の構造においては 、円筒形の壁は、略ガス密な壁を構成するために互いに密接して配置された水導 通チューブによって、炉の回りに作られる。炉壁の外側のある距離に、ケーシン グ 壁が配置される。このケーシング壁は、間隔をあけて配置されたチューブによっ て作られ、このチューブは、隣接した膜壁が形成されるように溶接された幅の狭 いフランジによって連結されている。炉壁とケーシング壁との間の実質的に環状 の容器によって構成された熱交換容器内には、適宜な数の単独で立っているチュ ーブが設けられている。上記炉からの煙道ガスは適宜な穴を通して円筒形の容器 内に導き出されて、それらの中を循環して、ガス熱を蒸気生成チューブに放出で きるようなっている。上記シリンダーの端面は、全てが軸方向に平行に伸びてい るチューブのための収集ボックスとして機能する水タンクによって構成されてい る。 この性質の構造は、製作するのがむしろ複雑で、多くの不利な点を有する。上 記炉壁は、完全にガス密に作るのが難しく、それ故、意図された以外の通路を通 して、加熱されたガスの一部が漏れる恐れがある。上記ボイラーの熱交換領域は 、上記チューブがシリンダー軸と同心に円形のパターンで密に立っているので、 検査および掃除をすることが困難である。上記チューブが互いに接触するように 密接して配置されているとき、上記炉壁のチューブを水タンク内に上記端面によ って取り付けることは全く単純ではない。上記複数のチューブに対応する１組の 穴は、上記水タンク内に設けられないかもしれない。それ故、上記チューブは小 さな寸法を持たねばならないか、あるいは特別な収集チューブが設けられねばな らない。 上記外側の板壁は、チューブの間の幅の狭いフランジ片を溶接することによっ て製作される。その前に、それらはそれらの端が各水タンク内に取り付けられる ようにする。しかしながら、溶接作業は、チューブが溶接の間に変形し易いから 、むしろ困難である。これらの困難は、炉の回りに、それに対応する内側の板を 配置することを不経済にする。外側の板壁内のチューブは、一緒に溶接されてい るけれども、従来の構造においては、炉壁、およびこの炉壁とパネル壁の間の空 間内のチューブはそれらの端部の間に支持物を持たないで立っている。この支持 物がないということは、例えば、船に搭載された時のようにボイラーが振動を受 ける場合に、特に問題を生ずるかもしれない。このことは、従来の構造によるチ ュ ーブの可能な長さに関して、制限を与えることを意味する。この制限された長さ は、熱面の定義領域に、そうでなければ必要とされるよりもより多くのチューブ を必要とさせる。さらに、この制限された長さは、完全な燃焼が起こるように炎 は最適な形を必要とするために、炉は効果に依存してある自由な長さを持たねば ならないから、ボイラーは適切に作らねばならないということを妨げる。 本発明の目的は、上の従来技術の欠点を有さない上記形式のボイラーを提供す ることである。特に、本発明の目的は、既に知られたボイラーよりもより安定で 、かつ、ある最大長さに制限されなくて、所望の効果を得るために、どのような 長さまたはサイズにでも製造できるボイラーを提供することである。本発明の更 なる目的は、従来技術のボイラーと比較して、例えば、高い信頼性、コンパクト 性、軽量性、操作における高い信頼性、制限されたスペースだけを必要とするこ と、据え付けおよび補修が容易であることなどの更なる利点を呈するボイラーを 提供することである。 これらの目的は、炉を形成する炉壁と、上記炉壁を同心に取り囲むと共に、上 記炉壁と協同して実質的に環状の空間を形成するケーシング壁と、上記炉の上部 と下部にそれぞれ配置された上部と下部の容器と、上記炉壁とケーシング壁に配 置されると共に、上記上部と下部の容器に連結された蒸気生成チューブと、上記 炉から上記環状空間への接続を行うために上記炉壁に設けられた煙道ガス穴とを 備え、上記炉壁および／またはケーシング壁は、中間フランジによって連結され た実質的に直線状の蒸気生成チューブによって構成されている本発明によるボイ ラーによって達成される。 上に述べたように、上記ボイラーのケーシング壁および／または炉壁を製造す ることによって、すなわち、中間フランジによって連結されている実質的に真っ すぐな蒸気生成チューブから上記ケーシング壁および／または炉壁を作ることに よって、中間フランジによって連結され、かつ、問題の壁のために設けられた支 持物により優れた機械的強度と安定性を呈する蒸気生成チューブから、一つまた は複数の壁が作られたボイラー構造が得られる。このようにして、従来技術の上 に述べた制限や不利な点は、本発明によるボイラーの特徴によって除去されて、 従来技術のボイラー構造の長さに関する制限を克服することが可能になる。 本発明によるボイラーの炉壁および／またはケーシング壁の上記実質的に真っ すぐな蒸気生成チューブは、公知の方法、好ましくは溶接によって、中間フラン ジに連結される。しかし、特別な場合には、例えば、小穴による固定、圧入など の他の連結技術が使用されてもよい。 本発明によれば、上記炉壁および上記ケーシング壁が、複数の膜壁、すなわち 、溶接されたフランジによって連結された軸方向に伸びる実質的に直線状の蒸気 生成チューブからなる壁として提供されるように、二重壁でもってボイラーが作 られるのが好ましい。上記膜壁の間の空間は、熱交換領域として利用される。炉 からの熱い煙道ガスは、上記炉の壁、すなわち炉壁の穴を通って実質的に環状空 間に流出して、中間容器に循環する。そこにおいて、煙道ガスが上記二つの膜壁 の実質的に直線状のチューブと部分的に熱交換し、更に上記ケーシング壁と炉壁 の間の空間に配置された多くの支持されないで立っている蒸気生成チューブと部 分的に熱交換する。 本発明によれば、上記膜壁はいくつかの数の板部からなる多角形板として製造 される。上記板部の各々は、中間フランジ（膜）によって連結されたいくつかの 数、例えば、５〜８個の縦方向のチューブからなる予め製造された板壁からなる 。このタイプの板壁は、効果的な作業順序で非常に精密な結果をもたらすように 良く制御された条件で製造される。最終的なボイラーのサイズによれば、複数の 膜壁は９〜１４の側面を持ち、内側と外側の膜壁は、それらの間の空間が一定の 幅を持つように同様になっている。前もって、上記板壁には、横方向に突出する と共に、上記２つの板壁の間の空間において支持されないで立っているチューブ の支持物としての役目をする１つまたはそれ以上の板が設けられてもよい。 これらの支持板は、上記支持されないで立っているチューブが差し込まれる適 当な貫通穴を有する。上記膜壁の間の空間に支持されないで立っている複数のチ ューブは、連続して、各多角形の壁に平行に配置されている。例えば、漏れの位 置を定めるためのチューブの検査および煤を清掃するための煤吹きは、制限され た数の穴から熱交換容器のどこかで行われる。近接した多角形の側面における出 口 箱と検査ドアは、この目的のために使用される。また、いくつかの特別な検査穴 が設けられていて、この穴は煤吹き、潜望鏡などを挿入できる寸法になっている 。この特別な検査穴は、他にアクセスができない箇所の各第２の多角形の縁に配 置される。上記支持されないで立っているチューブは、全てのチューブの検査が できるように、適当な空間が検査開口の外に設けられるように、配置されている 。 上記多角形の構造は、優れた機械的強度を有する究極のボイラーを提供する。 上記空間内におけるチューブの支持と組み合わせたこれらの特徴は、振動を起こ さないで比較的大きな長さにボイラーが作られるということを可能にする。さら に、上記多角形の膜壁は、ガス密な構造を提供する。炉壁およびケーシング壁と して多角形の膜壁を使用するということは、支持されないで立っている伝達チュ ーブが平行、かつ、直線状に配置されるという効果を有する。このことは、支持 されないで立っているチューブが全てケーシング壁のコーナーの穴から検査され 、かつ、清掃されるという利点を与える。連続した膜の形の炉壁の構造は、チュ ーブが振動や圧力の影響に対してより保護されるように非常に優れた支持を上記 チューブに与える。上記内側の膜壁は、密接して配置されたチューブによって作 られた対応する炉壁よりもより少ない数のチューブを含んでいる。それ故、据え 付けが、より容易で簡単である。上記膜壁と多角形の構造は、種々の必要な穴お よび接続を行うことを比較的簡単にする。 本発明によるボイラーには、そのボイラーの例えば上部、中央部、あるいは低 部に配置されたバーナーが設けられる。 本発明によるボイラーは、他のタイプの廃ガス燃焼ボイラー、すなわち、エコ ノマイザーと共に使用されてもよい。 本発明によるボイラーは、例えば、加熱、排出、清掃、不活性ガスの製造など のような色々の目的のために蒸気を製造する補助ボイラーとして使用されてもよ い。 さらに、本発明によるボイラーは、例えば、発電所、工業プラント、タンカー 、化学担体、フェリーなどに使用されてもよい。 本発明の好ましい実施例が図面を参照して以下に述べられる。 図１は図２のボイラーのＩ−Ｉ線に沿った断面図である。 図２は図１のボイラーのII−II線に沿った断面の上方から見た斜視図である。 図３はケーシング壁の部分の図である。 図４はケーシング壁の部分と煙道ガス出口の図である。 図２はボイラー１０を示し、このボイラー１０は、炉２２を形成する炉壁１２ と、上記炉壁１２を取り囲むと共に、上記炉壁とともに実質的に環状の空間２０ を構成するケーシング壁１４とを備える。上記炉壁１２は、フランジ１８によっ て連結された軸方向に延びる複数のチューブ２６を備え、また、上記炉壁１２は 上記炉２２から環状空間２０に連なる穴２４を備えている。上記ケーシング壁１ ４は、フランジ１８によって連結された軸方向に延びるチューブ１６を備え、そ のケーシング壁１４には適切な数の検査穴３０が配置されている。上記炉壁とケ ーシング壁とは多角形の板として造られており、この多角形の板は、予め製造さ れた板壁からなるいくつかの平面部から構成されており、この予め製造された板 壁は中間フランジ１８に連結されたいくつかの縦方向のチューブ１６，２６から 構成されている。上記空間２０内において、支えなしで立っている蒸気生成チュ ーブ２８が取り付けられている。この蒸気生成チューブ２８は、上記各多角形の 壁と平行に直線状に配列されている。下側の環状の壁３２は環状の底部容器６２ を取り囲んでいて、その容器内に底支持部材３４が配置されている。上記ケーシ ング壁１４と接続して、煙道ガス出口３６が設けられている。上記ボイラー１０ の底部には、検査のためにアクセス穴４２が設けられている。 図１は、上記炉２２を形成する上記炉壁１２と、上記炉壁１２を同心で取り囲 むとともに、上記炉壁と協同して、上記実質的に環状の空間を構成する上記ケー シング壁１４とを備えるボイラー１０を示している。上記炉壁とケーシング壁は 、環状の上部容器６０と下部容器６２とに連結されている。上記環状底容器６２ は、底支持部材３４を介して底チューブ板５６に連結された底板４８と、マンホ ール５８が配置された環状壁３２とを備える。抵抗性材料４４が底チューブ板５ ６に連結されている。上記環状上部容器６０はマンホール５８が設けられた上部 板５ ０を備えている。上記上部板５０は支持部材５２を介して上部チューブ板５４に 連結されている。上記環状上部容器６０はケーシング壁３８と炉壁６４によって 形成されている。上記環状上部容器６０には、バーナー６８用の開口が配置され ている。この開口は炉壁６４によって取り囲まれている。煙道ガスダクト７０は 、上記煙道ガス出口３６と連結されている。上記ボイラー１０の底部には、ドレ イン管が設けられている。 図３は、図２のケーシング壁１４の端の部分を示し、中間フランジ１８によっ て連結された複数の軸方向に延びるチューブ１６とフランジ１８に設けられた検 査用の穴３０を有する。 図４は、図２におけるケーシング壁１４の部分と煙道ガス出口３６とを示して いる。 本発明は、本発明の好ましい実施例を示す図面を参照して説明されたけれども 、当業者にとっては、上に述べた実施例に対して種々の変形をなしても本発明の 範囲内に入ることは明らかである。このような変形は以下の請求の範囲において 定義された本発明の範囲内に入る。 例 図１乃至４を参照して述べられた本発明のボイラーの代わりの実施例が製造さ れ、かつ、テストされた。 これらのボイラーには、ＫＢＳＡタイプの上部取り付けバーナーが設けられて いる。 これらのボイラーがテストされて、その結果は下の表１，２に明らかに示され ている。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)， ＡＭ，ＡＴ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｃ Ａ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＫ ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＪＰ， ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，Ｌ Ｕ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＩ，ＳＫ， ＳＫ，ＴＪ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者 クヌードセン，オラーブ デンマーク、デーコー−9400ノエルスンド ビュー、トルネロセベイ３番

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．炉（２２）を形成する炉壁（１２）と、 上記炉壁（１２）を同心に取り囲むと共に、上記炉壁と協同して実質的に環状 の空間（２０）を形成するケーシング壁（１４）と、 上記炉の上部と下部にそれぞれ配置された上部と下部の容器と、 上記炉壁とケーシング壁に配置されると共に、上記上部と下部の容器（６０， ６２）に連結された蒸気生成チューブ（１６，２６）と、 上記炉（２２）から上記環状空間（２０）への接続を行うために上記炉壁に設 けられた煙道ガス穴（２４）とを備え、 上記炉壁および／またはケーシング壁は、中間フランジ（１８）によって連結 された実質的に直線状の蒸気生成チューブ（１６，２６）によって構成されてい ることを特徴とする蒸気生成用のボイラー。 ２．上記空間に配置されて、支持されないで立っている蒸気生成チューブ（２ ８）をさらに備える請求項１によるボイラー。 ３．上記炉壁および／またはケーシング壁は、いくらかの数の平らな部分を構 成する多角形板として作られていることを特徴とする請求項１によるボイラー。 ４．上記平面部の各々は、中間膜によって連結されたいくつかの数のチューブ によって構成され、予め製造された板壁を備えることを特徴とする請求項３によ るボイラー。 ５．上記長手方向のチューブの数は５乃至８であることを特徴とする請求項４ によるボイラー。 ６．上記平面部の数は９乃至４であり、上記炉壁とケーシング壁によって形成 される上記空間は一定の幅を有することを特徴とする請求項３によるボイラー。 ７．上記炉の上部、下部または中央部に配置されたバーナーをさらに備えるこ とを特徴とする請求項１によるボイラー。 ８．上記板壁には、横方向に突出して、上記２つの板壁の間の空間に存在する 支持されないで立っているチューブを支える役目をする１つまたはそれ以上の数 の板が設けられていることを特徴とする請求項４または５によるボイラー。 ９．上記支持されないで立っているチューブは、上記炉壁および／またはケー シング壁の上記実質的に直線状の蒸気生成チューブと平行に延びる実質的に真っ すぐな線上に配列されていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかによる ボイラー。 １０．上記上部および／または底部容器は、環状および／またはシリンダー形 状であることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかによるボイラー。 １１．他の形式の廃棄ガス燃焼ボイラーあるいはエコノマイザーが連結して使 用される請求項１乃至１０のいずれかによるボイラー。