JPS621523Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、真空式ボイラにおいて、その蒸気発
生室の室温が蒸気発生室に接続した可溶栓の溶解
温度以上となる過熱状態を防止する装置に関す
る。

従来、真空式ボイラでは、液体燃料又は気体燃
料の燃料供給量を制御し、蒸気発生室の室温が過
熱状態に達しないように仕組まれたものがある。

しかし、廃材などの固体燃料を用いるボイラで
は燃料供給量の制御精度が荒く、燃料供給量の制
御によつて過熱状態を防止することは極めて困難
である。

本考案者は、固体燃料を用いる真空式ボイラに
おいて、過熱状態を防止するために、加熱装置の
燃焼室内で固体燃料に水を噴霧ないし噴射し、燃
焼を抑えることを着想した。

しかし、この場合には、不完全燃焼が起こり、
排気公害という重大な問題を招くことが分かつ
た。しかも、応答性が鈍いうえ、爾後の燃焼に不
調をきたす欠点もある。

本考案は、かかる実情に鑑み、不完全燃焼やこ
れに基因する排気公害を起こすことなく、固体燃
焼を用いる場合でも、過熱状態に至る危険性があ
る異常高温に達したときに、蒸気発生室の室温を
瞬時にその異常高温から安全な温度域に低下さ
せ、ボイラが過熱状態になることを防止すること
を目的として提案されたものである。

本考案は、上記の目的を達するために、ボイラ
缶内の気相部に設けた熱取出し用熱交換器に冷却
液源及び冷却液排出管を接続し、冷却液源の出口
から熱取出し用熱交換器を経て冷却液排出管の出
口に至る間に冷却液供給断続器を設け、ボイラ缶
内に危険状態検出器を臨ませ、ボイラ缶に接続し
た可溶栓の溶解の危険性がある異常高温にボイラ
缶内の温度が達した危険状態で、危険状態検出器
がこの危険状態を検出した場合に、その危険状態
検出作動に基づき冷却液供給断続器を導通させ
て、冷却液源から冷却液を熱取出し用熱交換器に
通し、気相部及び液相部をほぼ同時に瞬間的に冷
却するように構成したことを特徴とするものであ
る。

以下、本考案の実施例を図面に基づき説明す
る。

第１図は本考案の一実施例を示し、この真空式
ボイラは、ボイラ缶１内の液相部２の上に気相部
３を形成し、液相部２を加熱する加熱装置４を液
相部４内に、熱取出し用熱交換器５を気相部３内
にそれぞれ設け、この熱交換器５の入口に冷液導
入管６を、出口に温液導出管７をそれぞれ設ける
点では従来の真空式ボイラと同様に構成される。

上記冷却液導入管６にハイタンク式の既設水槽
よりなる冷却液源８を接続し、冷却液源８から水
よりなる冷却液９を上記熱交換器５を通つて温液
導出管７に流せるようにし、熱取出し用熱交換器
５を冷却用熱交換器１０に兼用する。さらに冷液
導入管６の冷却液供給管１２との合流部の冷液導
入管側の一次側に逆止弁１８を設け冷却液の冷液
導入管への逆流を防止すべく構成する。温液導出
管７を冷却液排出管に兼用してもよいが、本例で
は温液導出管７から冷却液排出管１１を分岐す
る。

冷却液源８と冷液導入管６とを接続する冷却液
供給管１２には、電気操作式開閉弁よりなる冷却
液供給断続器１３を介在させる。

この冷却液供給断続器１３は、制御装置１４を
介して、３個の危険状態検出器１５ａ，１５ｂ，
１５ｃに接続する。

第１の危険状態検出器１５ａは、液相部２に臨
み、液相部２の異常高温を検出する危険温度検出
器で構成する。

第２の危険状態検出器１５ｂは、気相部３に臨
み、気相部３の異常高温を検出する危険温度検出
器で構成する。

第３の危険状態検出器１５ｃは、気相部３に臨
み、気相部３の異常高温に対応する異常高圧を検
出する危険圧力検出器で構成する。

もつとも、液相部２と気相部３とは、常に温
度、圧力ともに平衡状態になつているので、これ
ら危険状態検出器１５ａ，１５ｂ，１５ｃのいず
れか１個のみを設けるだけでもよい。

危険状態検出器１５ａ，１５ｂ，１５ｃのうち
の少なくとも１個が危険状態を検出するときに、
制御装置１４が冷却液供給断続器１３を開弁し、
冷却液源８の冷却液９を熱取出し兼冷却用熱交換
器５，１０に流すようにする。この場合、冷却導
入管６に介在させたポンプ１６は、冷却液９の熱
交換器５，１０への導入を迅速化するのに役立つ
が、このポンプ１６がなくとも、冷却液９の水頭
圧及び冷液流のエゼクト作用により冷却液は開弁
後瞬間的に熱交換器５，１０に通される。

因みに、上記異常高温とは、ボイラ缶１に接続
した可溶栓１７の溶解点（例えば、95〜100℃）
よりも若干低温で、安全な温度域を上回る温度
（例えば、92〜94℃）という。

今、加熱装置４の出力が何らかの理由で過大に
なり、液相部２及び気相部３の温度が異常高温に
達したとすると、各危険状態検出器１５ａ，１５
ｂ，１５ｃがほぼ同時に始動して制御装置１４で
冷却液供給断続器１３を開弁し、冷却液源８から
冷却液９が瞬間的に熱取出し兼冷却用熱交換器
５，１０に通され、気相部３の蒸気から冷却液へ
の吸熱が起こる。この吸熱に伴う蒸気の凝縮によ
りボイラ缶１の内圧が急激に降下し、液相部２の
沸騰が換起され、液相部２から新しい蒸発が激し
く起こる結果、気相部３と殆んど同時に液相部３
の温度も安全な温度域に下がる。

例えば、液相部２の熱媒が水である場合には、
液相部２の熱媒量１トン当り約30リツトルの冷却
液（常温水）９を供給すると、液相部２及び気相
部３の温度90℃から88℃まで瞬時に低下させるこ
とができた。

上記実施例では、冷却液供給断続装置１３を電
気操作式開閉弁即ち、電磁操作式開閉弁、電動操
作式開閉弁等で構成しているが、これとともに、
または、これに代えて制御装置１４でオン−オフ
制御される電動ポンプで構成することが考えられ
る。また、電気操作式開閉弁に代えて、第２図に
示すように、感温部（危険温度検出器）１５ａを
接続した感温自力操作弁で冷却供給断続器１３を
構成して、制御装置を省略するよう変形すること
も考えられる。この場合には停電又は電源の遮断
器の作動時等においても熱取出し兼冷却用熱交換
器５，１０内に冷却水９が冷却液源８の設けられ
た水頭圧をもつて流入し缶内を冷却することがで
きる。

因みに、上記実施例の加熱装置４は炉筒が液相
部２内に配置される内焚式であるが、これに代え
て、加熱装置４は燃焼炉がボイラ缶１外に配置さ
れ、その燃焼炉から導出された煙管が液相部２を
横断する外焚式にしたり、他の熱源から排出され
た熱廃ガスを導入する。いわゆる、廃ガスボイラ
方式にしたりしてもよい。

本考案は、上述のように、ボイラ缶の気相部に
熱取出し兼冷却用熱交換器を設け、ボイラ缶に接
続した可溶栓が溶解する過熱状態になつてからで
はなく、その過熱状態に至る危険性がある危険状
態の段階で、危険状態でのボイラ缶内の異常高温
やそれに対応する異常高圧を危険状態検出器で検
出し、その危険状態検出作動に基づき冷却液供給
断続器を導通させて冷却液を熱取出し兼冷却用熱
交換器に通し、ボイラ缶内の温度を瞬時に安全な
温度域内に低下させるので、燃料供給量制御によ
る過熱防止が極めて困難な固体燃料を用いる場合
でも、効果的に蒸気発生室が過熱状態になること
を防止できる。

また、燃焼室での燃焼状態とは無関係に過熱防
止が行えるので、不完全燃焼やこれに基因する排
気公害を招いたり爾後の燃焼に不調をきたしたり
することなくボイラ缶内の過熱を防止できる。

さらに、気体燃料や液体燃料を用いる真空式ボ
イラに本考案を適用する場合には、燃焼制御ミス
が起つても、ボイラ缶内の過熱は熱取出し兼冷却
用熱交換器への冷却液の導通により確実に防止さ
れる。

加えて、可溶栓の溶解の危険性が生じた段階で
ボイラ缶内部を冷却するので、可溶栓の溶解がほ
とんど無くなり、高価な可溶栓の交換やそれに続
く大がかりな抽気作業もほとんどせずに済み、ラ
ンニングコストを低下できるうえ、真空式ボイラ
の稼動率を高められる。

熱取出し用熱交換器を冷却用交換器に兼用する
ので、構造が簡易化される利点が得られる。

また、冷却液源から熱取出し兼冷却用熱交換器
を経て冷却液排出管の出口に至るまでの間にポン
プを介在させる場合には、そのポンプで冷却液を
より急速に上記熱交換器に通すことができ、応答
性が高められる。

さらに、このときに冷却液源を上記ポンプの吸
入口よりも高位置に位置させると、上記ポンプの
負荷を少なくできるうえ、応答性がさらに高めら
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の要部縦断側面図、
第２図は本考案の別実施例の要部縦断側面図であ
る。 １……ボイラ缶、２……液相部、３……気相
部、４……加熱装置、５，１０……熱取出し用熱
交換器、６……冷液導入管、７……温液導出管、
８……冷却液源、９……冷却液、１１……冷却液
排出管、１３……冷却液供給断続装置、１４……
制御装置、１５ａ，１５ｂ，１５ｃ……危険状態
検出器、１６……ポンプ、１７……可溶栓。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 真空式ボイラのボイラ缶１内の液相部２の上
   側に気相部３を形成し、液相部２に加熱装置４
   を設けるとともに気相部３に熱取出し用熱交換
   器５を設け、熱取出し用熱交換器５の入口に冷
   液導入管６を、その出口に温液導出管７を接続
   し、かつ、熱取出し用熱交換器５の入口側部分
   に冷却液源８を、その出口側部分に冷却液排出
   管１１を接続し、冷却液源８の出口から熱取出
   し用熱交換器５を経て冷却液排出管１１の出口
   に至る間に冷却液供給断続装置１３を介在さ
   せ、ボイラ缶１内部に危険状態検出器１５を臨
   ませ、液相部２の温度がボイラ缶１に接続した
   可溶栓１７の溶解の危険性がある危険状態を危
   険状態検出器１５が検出した場合に、この検出
   作動に基づき冷却液供給断続装置１３が導通
   し、冷却液源８から冷却液９を熱取出し用熱交
   換器５に通して、冷却液排出管１１から排出す
   ることにより、ボイラ缶１内を冷却するように
   構成したことを特徴とする真空式ボイラの過熱
   防止置。 ２ 実用新案登録請求の範囲第１項記載の真空式
   ボイラの過熱防止装置において、冷却液供給断
   続装置１３を弁で構成したもの。 ３ 実用新案登録請求の範囲第２項記載の真空式
   ボイラの過熱防止装置において、冷却液供給断
   続装置１３を電気操作式開閉弁で構成し、危険
   状態検出器１５に制御装置１４を介して冷却液
   供給断続装置１３を接続し、危険状態検出器１
   ５の危険状態検出作動に基づき制御装置１４が
   冷却液供給断続装置１３を開弁するように構成
   するもの。 ４ 実用新案登録請求の範囲第２項記載の真空式
   ボイラの過熱防止装置において、冷却液供給断
   続装置１３を危険感知自力操作式弁で構成し、
   その危険検知部で危険状態検出器１５を構成し
   たもの。 ５ 実用新案登録請求の範囲第１項記載の真空式
   ボイラの過熱防止装置において、冷却液供給断
   続続装置１３を電動ポンプで構成し、冷却液供
   給断続装置１３を制御装置１４を介して危険状
   態検出器１５に接続し、危険状態検出器１５の
   危険状態検出作動に基づき制御装置１４が冷却
   液供給断続装置１３をポンプ作動させるよう構
   成するもの。 ６ 実用新案登録請求の範囲第１項記載の真空式
   ボイラの過熱防止装置において、前記危険状態
   検出器１５がボイラ缶１内の液相部２の温度を
   検出する温度検出器１５ａからなるもの。 ７ 実用新案登録請求の範囲第１項記載の真空式
   ボイラの過熱防止装置において、前記危険状態
   検出器１５がボイラ缶１内の気相部３の温度を
   検出する温度検出器１５ｂからなるもの。 ８ 実用新案登録請求の範囲第１項記載の真空式
   ボイラの過熱防止装置において、前記危険状態
   検出器１５がボイラ缶１内の圧力を検出する圧
   力検出器１５ｃからなるもの。