JPS63189701A - 竪型ボイラ - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は竪型ボイラ、特に高圧蒸気を発生させるため
の竪型ボイラに関するものである。

〔従来の技術］ 従来の竪型ボイラは、上下に中空ドーナツ状の管寄せド
ラムを設け、この上下の管寄せドラムを円筒状に配置し
た縦方向の多数の水管で連通させ、この水管群の内側を
燃焼室として、燃焼室内に吹き込んだ燃焼ガスを各水管
の間を通過させて水管中の水を加熱したのち、ボイラの
外周に設けた排気口から排出させるものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記のような従来の竪型ボイラは一般に低圧（１０ｋｇ
／ｃ４）用で、その各水管の上下端は、ドーナツ状管寄
せドラムの方へ１回だけ屈曲して、隣接する水管の間が
相当広くなっているため、燃焼室から、水管の間を抜け
て排気口へ向かう燃焼ガスの流速が遅くなり伝熱効率が
悪いという問題があった。

また、水管の上下がそれぞれ１回しか屈曲していないと
いうことは水管内が高温、高圧になって、水管の膨張量
が大きくなったとき、この水管の伸びを十分に吸収でき
ず、水管とドーナツ状管寄せドラムの接続部などに支障
を、きたすという問題が発生する。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の問題点を解決するために、この発明は竪゛　　型
ボイラの上下の中空ドーナツ状の管寄せドラムに連通ず
る各水管の上下の端部にそれぞれ３回の曲げ加工を施す
ことにより各水管の端部が管寄せドラムの方に向くよう
にほぼ円弧状の湾曲部を設けるとともに、湾曲部以外の
水管の直線部の隙間は燃焼ガスの流速が十分に速くなる
ように狭くしたものである。

〔作用〕

この発明は上記の構成であり、燃焼室内に吹き込まれた
燃焼ガスは、その周囲に配置されている多数の水管の間
を通過して、水管内を通過する水と熱交換しつつ水管群
の外側を通って排気口から煙道へと排出される。

一方、下方の管寄せドラムに流入した水は各水管中を上
昇する間に、上記のように燃焼ガスと熱交換を行なって
高圧の蒸気となり、上部の管寄せドラムを経て蒸気管へ
と抜けていく。

〔実施例〕

図において、１．２は上下に配置した中空ドーナツ状の
管寄せドラム、３は上下のドラム１．２の間に円筒状に
配置した多数の垂直の内側水管、４は水管３の間の部分
の外側になるように配置した多数の垂直の外側水管であ
る。

各内側水管３の上下端には湾曲部６がそれぞれ設けであ
るが、この湾曲部６はドラム１．２の中心に向かうよう
に曲げ加工を施した接続部ａと、この接続部ａに続いて
円弧状に曲げ加工を施した弧状部すと、この弧状部すに
続いて管３を反対方向に弧状に曲げ加工を施した反曲部
Ｃの３回の曲げ加工により形成したものである。

また、外側水管４の上下端も上記と同様の３回の曲げ加
工を施した湾曲部７を有するもので、管寄せドラム１．
２に対して内外の水管３．４の接続部ａがドラム１．２
の横断面の中心に向くようにそれぞれ溶接して上下ドラ
ム１．２を水管３．４により連通させ、かつ水管３．４
の大部分を占める垂直の部分は第２図、第３図のように
、内側水管３同士および外側水管４同士の隣接隙間ｅは
例えば水管３．４の外径の約２と比較的広いが内外の水
管３．４の間の隙間ｆは水管３．４の外径の約１７１０
と小さくする。

なお、隙間ｅも水管３．４の外径の１ノ１０程度にする
場合もある。１０は外側水ｆｆ４群を囲む円筒状の断熱
壁で、その内外を鋼板などの金属板１１．１２で覆うが
、内側の金属板１１の下部は大径として外側水管４群と
の間に大径の環状空間１３を設け、この空間に通じる排
気口１４を設ける。

さらに、外側の金属板１２の外側に、円筒状の金属板１
５を間怠に設けて金属板１２．１♂間を筒状空間として
断熱効果をもたせる。

１６．１７は、上下の環状耐火材で、各水管３．４の上
下の湾曲部６．７はこの耐火材中に埋め込まれている。

上部の耐火材１６の中央の開口には石油などを燃料とす
るバーナ１８を取付け、下部の耐火材１７の中央は耐火
材１８と同材料からなる耐火底板１９により閉鎖する。

また、上部の管寄せドラム１には安全弁取付用フランジ
２１と蒸気管取付用フランジ２２を設け、下部の管寄せ
ドラム２には給水管２３と、通常は閉じてお（ドレン管
２４を設ける。

上記の実施例において、図示省略しである給水ポンプに
より給水管２３を経て下部の管寄せドラム２内に給水し
て各水管３．４内の下から約２７３程度に水面がある状
態としてバーナ１８を始動し、燃焼ガスを内側水管３に
より囲まれた燃焼室２５に吹き込む。

燃焼室２５に吹き込まれた燃焼ガスは燃焼室２５の周囲
の各内側水管３の間の隙間ｅを経て内側水管３と外側水
管４の間の狭い隙間ｆを速い速度で通過し、外側水管４
の間の隙間ｅを経て排気口１４から煙道へと抜け、てい
く。

上記のように燃焼ガスは水管３．４の外側に接触しつつ
流れて水管３．４内の水を象、速に加熱して蒸発させる
ので、管寄せドラム２へ連続的に給水することにより各
水管３．４内の下から約２／３以上の部分は約２０ｋｇ
／ｃ４以上の高圧蒸気となって上部の管寄せドラム１に
集められ、フランジ２２に連結した蒸気管へと送り出さ
れる。

〔効果〕

この発明は上記のように竪型ボイラの上下の中空ドーナ
ツ状の管寄せドラムを連通させるために、内外２重の円
筒状に配列した内側水管と外側水管の上下端部に、それ
ぞれ３回の曲げ加工を施すことにより各水管の端部が管
寄せドラムの方に向くようにほぼ円弧状の湾曲部を設け
たものであるから、水管内の水や蒸気を高温、高圧とし
て、熱膨張や圧力により水管が相当大きく伸長した場合
、また、運転の停止による圧力や温度の降下に伴なう収
縮の場合などの水管の長さの変化を、湾曲部において十
分に吸収して水管と管寄せドラムの連結部に無理な応力
を発生させないので、この部分を破損せしめるようなお
それがなくなる。

また、上記、湾曲部以外の水管の直線部の隙間は燃焼ガ
スの流速が十分に速くなるように狭くなっているため、
燃焼ガスの接触による熱の伝導効率がきわめて良好とな
る。さらにこの発明は各水管が直線部では掻く接近して
いるが、管寄せドラムとの結合部では相当離れているの
で〆立接などの作業が容易に行えるなどの効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の竪型ボイラの一実施例を示ず継断側
面図、第２図は同上のＡ−Ａ線の横断平　。 面図、第３図は一部を切欠した拡大横断平面図である。 １．２・・・・・・管寄せドラム、３・・・・・・内側
水管、４・・・・・・外側水管、６．７・・・・・・湾
曲部、ａ・・・・・・接続部、ｂ・・・・・・弧状部、
Ｃ・・・・・・反曲部、ｅ、ｒ・・・・・・隙間。 特許出願人　　ジョンソンボイラ株式会社同　代理人　
　鎌　　１）　　文　　二第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 円形横断面の多数の縦方向の水管を内外２重の縦向き円
   筒状に配置してその上下端を中空ドーナツ状の上下の管
   寄せドラムに連通させることにより、水管群で囲まれた
   燃焼室を構成したボイラにおいて、前記各水管の上下端
   部にそれぞれ３回の曲げ加工を施すことにより各水管の
   端部が管寄せドラムの方に向くようにほぼ円弧状の湾曲
   部を設けるとともに、湾曲部以外の水管の直線部の隙間
   は燃焼ガスの流速が十分に速くなるように狭くしたこと
   を特徴とする竪型ボイラ。