JPS599401A

JPS599401A - ボイラ

Info

Publication number: JPS599401A
Application number: JP11692982A
Authority: JP
Inventors: 正渡辺
Original assignee: Ebara Corp
Current assignee: Ebara Corp
Priority date: 1982-07-07
Filing date: 1982-07-07
Publication date: 1984-01-18

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】本発明は貫流ボイラの如く、上下の管寄せ間を複数の水
管で接続して中央に燃焼室を形成した形式のボイラに関
するものである。

この種のボイラにおいては従来では例えば第１図、第２
図に示すように、上下の管寄せ１，２の間に水管３を互
に密接して、或いは相互間の隙間を閉塞して筒状に並べ
て筒状の水管壁を形成して燃焼室４を囲み、上部にバー
ナ５が設けられ、水管壁の一部分を、若干水の水管の分
の幅で、水管の全長にわたるスリット１３を残してこれ
を燃焼ガス出口となしている。

この場合燃焼ガスは、燃焼室４の中では輻射伝熱を行な
い、スリット１３を通過して水管壁の外側にまわり、カ
バー７との間に形成されている煙道８を通り出口９まで
の間で接触伝熱を行なうようになっている。１０は送風
機である。しかし、このような構造のものにおいては、
バーナから吐出された一部の未燃節分が、局部的に十分
な飛行距離が得られず、十分に酸素と接触が得られない
まま、バーナ５に近いスリット１３０部分を通過して接
触伝熱面に入り、未燃読分を含有したまま冷却されるの
で完全燃焼せず、ばいじん発生の直接的な原因となるも
のであった。完全燃焼が行なわれる場合であっても燃焼
室４の出口であるスリット１３の付近が極度に高い熱負
荷を受けることになり局部的な熱疲労を生じたり、特に
溶接部が損傷を受ける、などの欠点を有するものであっ
た。

また、従来の別の例として、第３図、第４図の如く、全
ての水管３を密接して並べて筒状の水管壁を形成１２、
管寄せ２に近い部分の水管３の一部分を成る長さだけ直
径を縮小せしめて縮小部１４を形成１〜、隣接する水管
の縮小部１４との間で隙間１５を形成し、燃焼ガスがこ
の隙間１５を通過して煙道８を通り水管３の外側の接触
伝熱面に送られる構造のものがある。この場合には隙間
１５付近が極度に高い熱負荷を受け、損傷を受は易い欠
点があった。

第５図は別の従来例であり、水管３が下方が広げられて
おり、従って水管３相互の隙間が、バーナ５に近い方が
広く、バーナ５の側から、バーナ５と対向する側の管寄
せ１に向かって漸減しているものである。

この場合は燃焼ガスが未燃のままショートパスして煙道
に入ること、及び燃焼室４内の燃焼ガスが燃焼を完了し
ないうちに、上方のすほまった水管３に触れて冷却され
ること、などにより完全燃焼が行なわれずばいじんを発
生する欠点があった。

本発明は、従来のものの上記の欠点を除き、内部に局部
的な熱負荷が生ずるのを防ぎ、破損の防止及びばいじん
発生を防止することができるボイラを提供することを目
的とするものである。

本発明は、上部及び下部に管寄せを備え、該上下の管寄
せの間を複数本の水管で接続し、この水管群の内部に燃
焼室が形成され、且燃焼室の上方又は下方にバーナを備
えたボイラにおいて、少なくともバーナが備えられてい
る側の管寄せを環状となし、前記水管相互の隙間をバー
ナが備えられている側の管寄せからバーナと対向する側
の管寄せに向って漸増せしめたことを特徴とするボイラ
である。

　３一本発明の実施例につき図面を用いて説明する。

第６図ないし第８図において、１及び２は上部及び下部
の管寄せであり、その間を多数の水管３が接続ｌ−てい
る。中央には燃焼室４が形成され、その上方にバーナ５
が備えられている。水管３はその上端付近は第７図に示
す如く互に密着して隙間なく配備されているが、下端付
近は第８図の如く相互の間にＣなる寸法の隙間６を有し
ている。即ち各水管３は第６図に示す如く下方が広がっ
た形となっており、隙間６はバーナ５から遠ざかるに従
って漸増している。

７は断熱材を有するカバーであり、水管３との間に煙道
８を形成している。９は出口、１０は送風機でおる。

１１１ｄバブルプレートであり、煙道８の中段の出口９
側にほぼ半円周にわたって設けられ、出口９側の下方か
ら煙道８に入った燃焼ガスがショートパスして直接出口
９に流れるのを防ぐためのものである。

ここに、　４− ｄ・水管３の外径ｎ：水管３の本数とすると、上端付近のピッチサークルＤ１は、水管３が
相互に密着しているという条件で、で与えられる。下端
付近のピッチサークルＤ２は、隙間６がＣであるという
条件で、で与えられる。

即ち水管群は、上部は密着、下部は水管同士が互に僅か
の隙間Ｃを隔てて設置されて燃焼室４を囲んでいる。従
って燃焼室４から外部への燃焼ガス流路は、水管３によ
って構成された超鋭角二等辺三角形のスリット　（最大
幅はＣ）となる。

バーナ５から吐出された火焔は輻射伝熱によ如、その絶
対温度の４乗に比例して炉壁の水管３に吸熱され冷却さ
れる。即ち、同一炉内においてバーす５から遠ざかる程
燃焼ガスの温度は降下する。

本実施例においては、バーナ５に近い水管３の部分にお
いては、燃焼ガスは高温であるが、隙間６が小さいので
隙間６を通過する流量は少なく、局部的な過熱をおこす
ことはない。また、バーナ５から遠い水管３の部分では
、隙間６は大きくなり、燃焼ガスの通過流量は多いが、
温度が低くなっているので、やはり過熱をおこすことは
ない。

従って、水管３の全長にわたってほぼ均一な熱負荷が得
られ、局部過熱のおそれがなくなり、また、熱負荷の比
較的高い部分に溶接部などの如き弱点がなく、無理のな
い、コンパクトなボイラの実現を可能とする。

また、大部分の燃焼ガスが炉内において十分な飛行距離
を得ることができるので、完全燃焼となシ、ばいじんの
発生を抑制することができる。

第９図においてＡ線は、Ｙ−Ｙ軸に沿っての隙間６を通
過する燃焼ガスの通過量の分布を示し、Ｂａは燃焼′ガ
スの温度の分布を示す。例えばＣなる高さにおける通過
量はＱｃであり温度はＴｃである。

第１０図〜第１２図はそれぞれ別の実施例の、水管群の
下端付近の一部の水平断面の説明図である。

第１０図において水管３はプレスなどにより側面がつぶ
されて平坦部１２が形成されている。しかしてこの平坦
部１２は水管３の上端部付近では形成されておらず、水
管３は互に密着しているが、バーナ５から遠くなる下方
になるにつれて平坦部１２のつぶし量が多くなり、平坦
部間の隙間６は漸増するようになっている。

第１１図は、第１０図に示す如き、平坦部１２を有する
水管３′と通常の直管の水管３とを交互に並べて、下方
になるに従って隙間６を漸増せしめたものである。

第１２図は、直管の水管３，３′の下端を一つ置きに異
なる径のピンチサークル上に交互に配備したものであシ
、一方は垂直であってもよい。互に平行でないことによ
り、下方に向かって漸増する隙間６が形成される。

水管３の上端付近でバーナ５に近い部分に也る隙間部分
は棒材、板材などにより成る長さまでは塞いでもよい。

　７一本発明によｐ１水管各部の熱負荷がほぼ均一となり、局
部的な過負荷が起こらず、各部の損傷を防ぐことができ
、寿命を延長し、また、完全燃焼を行なってばいじんの
発生を抑制できるボイラを提供することができ、実用上
極めて大なる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例の縦断端面図、第２図はそのＩ−■線断
面図、第３図は別の従来例の縦断面端面図、第４図はそ
の■−■線断面図、第５図は別の従来例の縦断端面図、
第６図ないし第１２図は本発明の実施例に関するもので
、第６図は縦断面正面説明図、第７図、第８図は第６図
のそれぞれ第■−Ｉ線断面平面説明図、第■−■線断面
平面説明図、第９図は燃焼室内の燃焼ガス通過量、温度
の分布を示す線図、第１０図ないし第１２図は水管断面
とその配置を示す部分平面説明図である。１・・・管寄せ、２・・・管寄せ、３，３′・・・水管
、４・・・燃焼室、５・・・バーナ、６・・・隙間、７
・・・カバー、８・・・煙道、９・・・出口、１０・・
・送風機、１１・・・バフル　８− プレート、１２・・・平坦部、１３・・・スリット、１
４・・・縮小部、１５・・・隙間。特許出願人　株式会社荏原製作所代理人弁理士　端　　山　　五　−

Claims

【特許請求の範囲】１、　上部及び下部に管寄せを備え、該上下の管寄せの
間を複数本の水管で接続し、この水管群の内部に燃焼室
が形成され、且燃焼室の上方又は下方にバーナを備えだ
ボイラにおいて、少なくともバーナが備えられている側
の管寄せを環状となし、前記水管相互の隙間をバーナが
備えられている側の管寄せからバーナと対向する側の管
寄せに向って漸増せしめたことを特徴とするボイラ。２、前記隙間がバーナ側の管寄せに近い部分において閉
塞されている特許請求の範囲第１項記載のボイラ。３、　前記上部及び下部の管寄せが環状の管寄せである
特許請求の範囲第１項記載のボイラ。