KR880000051B1 - Boiler - Google Patents

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KR880000051B1
KR880000051B1 KR1019840007330A KR840007330A KR880000051B1 KR 880000051 B1 KR880000051 B1 KR 880000051B1 KR 1019840007330 A KR1019840007330 A KR 1019840007330A KR 840007330 A KR840007330 A KR 840007330A KR 880000051 B1 KR880000051 B1 KR 880000051B1
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켄이찌 카와시마
히로끼 카메이
요시타카 쿠라나미
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미쯔비시주우고오교오 가부시기가이샤
오다 데이시로오
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Abstract

The steam generating boiler comprises a vertical cylindrical housing (1) with a cylindrical water chamber (2) a the bottem, an amular steam chamber(1) a the top and on eccentric combustion chamber (3) defined by circumferentially spaced water tubes between them. The crescent-section space between the housing wall(3) and the combustion chamber tube wall is enclosed by a wall (5) of spaced vertical water tubes. This space forms a passage (12,13) for combustion gas containing steam tubes(4) and has a portion bunded by parts of the tube wall (9) and the combustion chamber tube wall respecpively containing down-flow water tubes. The passage (12,13) contains a horizontal partition (8) not extending into the drop tube portion so that the combusion gas first passes through the lower part (12) and rises alongside the drop tubes to enter into the upper part(13) which connects to lateral flue outlet(11).

Description

보일러Boiler

제1도는 종래의 입식 원통형 선박용 보조보일러의 종단면도.1 is a longitudinal sectional view of a conventional vertical cylindrical marine auxiliary boiler.

제2도는 종래의 연관식 선박용 보조보일러의 파단사시도.Figure 2 is a broken perspective view of a conventional boiler auxiliary boiler.

제3(a)도는 본 발명의 입식 원통 편심형 선박용 보조보일러의 종단정면도.Figure 3 (a) is a longitudinal sectional front view of the vertical cylindrical eccentric marine auxiliary boiler of the present invention.

제4(a)도는 제3(a)도의 A-A선 단면도.4 (a) is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG. 3 (a).

제4(b)도는 제3(a)도의 B-B선 단면도.4 (b) is a sectional view taken along the line B-B in FIG. 3 (a).

제5-1도는 본 발명의 입식 원통 편심형 선박용 보조보일러의 가스 배출구를 변경한 제1실시예의 횡돤평면도.5-1 is a lateral plan view of a first embodiment in which the gas outlet of the vertical cylindrical eccentric marine auxiliary boiler of the present invention is changed.

제5-2도는 가스 배출구를 변경한 본 발명 제2실시예의 횡단평면도.5-2 is a cross-sectional plan view of the second embodiment of the present invention with the gas outlet changed.

제5-3도는 가스 배출구를 변경한 본 발명 제3실시예의 횡단평면도.5-3 is a cross-sectional plan view of the third embodiment of the present invention with the gas outlet changed.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

a : 원통 1 : 증기실a: cylinder 1: steam chamber

2 : 수실(水室) 3 : 연소실2: water chamber 3: combustion chamber

4 : 증발관 5 : 환상수 냉벽4: evaporation tube 5: annular water cooling wall

6 : 버어너 7 : 맨호울(manhole)6 burner 7 manhole

8 : 가스구획판 9 : 가열강수관8: gas compartment plate 9: heating precipitation pipe

10 : 스크린관 11 : 가스배출구10: screen tube 11: gas outlet

12 : 하단선회유로 13 : 상단선회유로12: Lower turning flow path 13: Upper turning flow path

14 : 스크린관14: screen tube

본 발명은, 선박용 보조보일러의 개량에 관한 것이다.The present invention relates to an improvement of an auxiliary boiler for ships.

선박용 보조보일러의 형식에는, 2동(二胴)수관식, 입식원통형(제1도 참조), 연관식(제2도 참조)등 여러가지 종류가 있으나, 각각 일장일단을 갖고 있다. 최근 선박의 에너지절약이 강력히 요구되나, 그에 따르지 못하는 선박용 보조보일러에 대해서도 같은 대응책이 요구되고 있다. 즉, 선박용 보조보일러에 요구되는 항목은 다음의 내용이다.There are various types of auxiliary boilers for ships, such as two-pipe type, vertical cylindrical type (see Fig. 1), and associated type (see Fig. 2), but each has one end. In recent years, the energy saving of the ship is strongly required, but the same countermeasures are required for the vessel auxiliary boilers that do not comply. That is, the items required for the ship auxiliary boiler are as follows.

〔1〕버어너 불꽃치수에 충분한 여유가 있는 연소실로 하여, 불꽃이로 벽에 접촉하지않게 연소함으로서, 매진(煤塵), 미연소카아본 일산화탄소등의 발생을 방지하고, 연소효율을 향상시킴과 동시에, 전열면(傳熱面)의 오염을 방지하여, 효과적인 열회수를 도모해야 한다.[1] Combustion chambers with sufficient burner flame dimensions, which do not touch the walls of the furnace, prevent the generation of dust, unburned carbon monoxide, etc., and improve combustion efficiency. At the same time, contamination of the heat-transfer surface must be prevented and effective heat recovery must be achieved.

〔2〕보일러 증발량에 대한 보일러의 크기를 콤팩트화하여, 코스트 저감을 도모함과 동시에, 선내에 배치함에 있어 자유롭게 하여야 한다.[2] The size of the boiler should be made compact with respect to the amount of boiler evaporation, and the cost should be reduced, and the arrangement should be made freely on board.

〔3〕보일러내의 가스의 흐름을 가장 적합하게 함으로서, 접촉전열 면적을 최대한으로 유효하게 활용하여 보일러 효율을 향상시킴과 동시에, 보일러의 콤팩트화를 도모해야 한다.[3] By optimizing the flow of gas in the boiler, it is necessary to effectively utilize the contact heat transfer area to maximize the efficiency of the boiler and to make the boiler compact.

〔4〕연료의 조악화(粗惡化)에 대응하여, 보일러 연소실의 보수가 용이한 구조로 해야한다(맨호울에 의한 출입이 가능한 구조).[4] Corresponding to the coarsening of the fuel, the boiler combustion chamber should be easily repaired (a structure that allows entry and exit by a manhole).

〔5〕선박형, 주기(主機)형식, 프로펠러 날개수의 변화에 따라서 선체진동, 프로페러 여진(勵振)진동이 변화되기 때문에, 이들 여진 진동에 대응 가능한 구조라야 한다.[5] Since the hull vibration and the propeller excitation vibrations are changed according to the change of the ship type, the main type, and the number of propeller blades, the structure should be able to cope with these excitation vibrations.

〔6〕공기덕트, 배기가스 덕트의 배치를 자유롭게 선택할 수 있도록, 선박내 덕트와의 연결에 제한이 없어야 한다.[6] In order to be free to select the arrangement of air ducts and exhaust ducts, there should be no restrictions on the connection with ducts in ships.

그러나, 종래의 보일러에는 이상과같은 모든 항목을 만족하는 것은 없었다.However, conventional boilers do not satisfy all the above items.

본 발명은, 이러한 사정을 감안해서 선박용 보조보일러에 요구되는 모든 항목을 만족하고, 또한 수요자의 요구에 응하는 신규한 보일러를 제공하는 것을 목적으로 한다.In view of these circumstances, an object of the present invention is to provide a novel boiler that satisfies all items required for a marine auxiliary boiler and also meets the demands of the consumer.

이 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 보일러는, 환상 수냉벽으로 이루어지는 연소실을, 원통내에서 그 한쪽에 접근하도록 편심시켜서 착설함과 동시에 가스통로용 환상 수냉벽을, 그 원통내벽에 연하도록 접근시키고, 또한 그 원통내의 한쪽에 접근하고, 있는 상기 연소실의 그 접근부분과 접속시켜서 착설하고, 이들 가스통로용 환상 수냉벽과 연소실로 둘러싸이는 공간부에는 증발관군 및 가열 강수관군을 동축(同軸)방향으로 배치해서 착설하고, 이 증발관군에는 그것을 상하복수단으로 칸막이하는 가스구획판을 착설해서 각단을 상기 가열 강수관군의 부분에서 상하로 연락시킴과 동시에그 가스통로의 다른쪽 단을 가스배출구에 연락시킨 것을 특징으로 한다.In order to achieve this object, the boiler of the present invention erects the combustion chamber composed of the annular water cooling wall so as to approach one of them in the cylinder, and accesses the annular water cooling wall for gas passage to the cylinder inner wall. In addition, the tank is connected to the access portion of the combustion chamber, which is located near the inside of the cylinder, and is installed. The evaporation tube group and the heating precipitation pipe group are coaxial in the space portion surrounded by the annular water cooling wall for the gas passage and the combustion chamber. The gas compartment plate is installed in the evaporation tube group and partitioned by the upper and lower abdominal means so that each end is connected up and down at the part of the heating precipitation pipe group, and the other end of the gas passage is connected to the gas outlet. It is characterized in that.

이하, 본 발명을 도시한 실시예를 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the embodiment showing the present invention will be described in detail.

또한, 종래의 보일러와 공통되는 구성부분에는 동일 부호를 사용한다.In addition, the same code | symbol is used for the component common to the conventional boiler.

제3도는 본 발명에 의한 선박용 보조보일러의 정면도, 제4도는 그 평면도이다.3 is a front view of a marine auxiliary boiler according to the present invention, and FIG. 4 is a plan view thereof.

제3도에 있어서, 선박용 보조보일러는 위쪽에 편심도너츠형 증기실(1)과, 아래쪽에 원통형 수실(2)을 가지는 입식 원통형이며, 이증기실(1)과 수실(2)사이의 보일러 원통(a)내에, 수냉벽으로 구성된 연소실(3)과, 증발관(4)군 및 가스통로를 형성하는 수냉벽(5)을 조리해서 구성하고 있다. (6)은 버어너, (7)은 맨호울이다.In FIG. 3, the marine auxiliary boiler is a standing cylindrical shape having an eccentric donut-shaped steam chamber 1 at the upper side and a cylindrical water chamber 2 at the lower side, and a boiler cylinder between the steam chamber 1 and the water chamber 2 ( In a), the combustion chamber 3 which consists of a water cooling wall, and the water cooling wall 5 which forms the group of the evaporation tube 4, and a gas path are cooked and comprised. (6) is burner and (7) is manhole.

상기 연소실(3)의 천정부에는 하나의 버어너(6)를 장비하고, 이 연소실(3)의 직경 및 길이는 버어너 불꽃치수에 대해서 충분한 여유가 있는 치수로 하고 있다. 또, 이 연소실(3)은, 제4도에 표시한 바와 같이, 상기 원통(a)내의 한쪽으로 편심시켜서 배치함으로서, 맨호울(7)을 개재해서 외부로부터 용이하게 이 연소실(3)내로의 출입이 가능한 구조로 하고 있다.The burner 6 is equipped with the ceiling part of the said combustion chamber 3, The diameter and length of this combustion chamber 3 are made into the dimension with sufficient margin with respect to a burner flame dimension. Moreover, as shown in FIG. 4, this combustion chamber 3 is arrange | positioned so that it may be eccentric to one side in the said cylinder a, and it can easily enter into this combustion chamber 3 from the outside via the manhole 7. It is structured to let in and out.

상기 가스통로를 형성하는 수냉벽(5)은, 제4도에 표시한 바와같이 상기 원통(a)의 내벽에 연하도록 접근 시킴과 동시에 그 원통(a)내의 한쪽에 접근하고 있는 상기 연소실(3)의 그 접근부분과 접속시켜서 착설하고 있다.As shown in FIG. 4, the water-cooled wall 5 forming the gas passage approaches the inner wall of the cylinder a and at the same time the combustion chamber 3 is approaching one side of the cylinder a. Is connected to the access part of the).

그리고, 이들 수냉벽(5)과 연소실(3)로 둘러사이는 부분에 상기 증발관(4)군이 축방향과 같은 방향으로 배치되어 있으며, 또한 이들 수냉벽(5)과 연소실(3)로 둘러싸이는 부분의 한쪽에, 제4도에 표시한 바와 같이, 가열강수관(9)군도 축방향과 같은 방향으로 배치되어 있다.In the portion enclosed by the water cooling wall 5 and the combustion chamber 3, the group of evaporation tubes 4 is arranged in the same direction as the axial direction, and further, the water cooling wall 5 and the combustion chamber 3 are provided. On one side of the enclosed portion, as shown in FIG. 4, the heating precipitation pipe 9 group is also arranged in the same direction as the axial direction.

상기 증발관(4)군의 중간부에는, 제3도에 표시한 바와같이, 가스구획판(8)을 착설하여, 이것을 상하에 2분할함으로서, 가스의 2단선회유로(12)(13)를 형성시키고 있다. 이 가스구획판(8)은, 제4도에 표시한 바와 같이, 그 증발관(4)군 만을 상하로 칸막이하며, 상기 가열강수관(9)군은 상하로 칸막이하지 않는다.In the middle of the group of evaporation tubes 4, as shown in FIG. 3, a gas compartment plate 8 is installed, and the gas compartment plate 8 is divided into two parts above and below. To form. As shown in FIG. 4, this gas compartment plate 8 partitions only the evaporation tube 4 group up and down, and the said heating precipitation pipe 9 group does not partition up and down.

그래서, 하단 선회유로(12)는 이 가열강수관(9)군 부분에서 상단 선회유로(13)에 연락하고 있다. 이 하단 선회유로(12)는, 제4(b)도에 표시한 바와같이, 스크린관(10)을 개재해서 연소실(3)에 연락하며, 또한 상단 선회유로(13)는, 제4(a)도에 표시한 바와같이, 스크린관(14)을 개재해서, 가스배출구911)에 연락하고 있다.Thus, the lower swing passage 12 is in contact with the upper swing passage 13 in the heating precipitation pipe 9 group portion. As shown in FIG. 4 (b), the lower pivot passage 12 communicates with the combustion chamber 3 via the screen tube 10, and the upper pivot passage 13 is the fourth (a). As shown in the figure, the gas outlet 911 is contacted via the screen tube 14.

상술한 바와같이, 가스가 하부로부터 상부로 흐르는 곳, 즉, 가스구획판(8)이 증발관(4)군을 상하로 칸막이하는 곳에 가열강수관(9)을 착설하여 양호한 순환성능을 얻음과 동시에, 가열강수관 직경을 증발관 보다 크게 설계하므로서, 관의 고유 진동수를 높게하여 가열강수관(9)군은 가스구획판이 없어도 진동에 견디도록 충분히 고려된 것이다.As described above, the heating and precipitation pipe 9 is installed at the place where the gas flows from the lower part to the upper part, that is, the gas compartment plate 8 partitions the evaporation tube 4 group up and down to obtain good circulation performance. At the same time, the heating precipitation pipe diameter is designed to be larger than that of the evaporation tube, so that the natural frequency of the tube is increased so that the heating precipitation pipe 9 group is sufficiently considered to withstand vibration even without a gas compartment plate.

다음에, 상술한 바와같이 구성된 보일러의 작용을 설명한다.Next, the operation of the boiler configured as described above will be described.

연소실(3)에서 완전연소된 가스는, 제4(b)도에 표시한 바와같이, 그 하부의 스크린관(10)을 통해서, 먼저 하단 선회유로(12)를 지나, 가열 강수관군(9)으로 선회해서 흐른다. 그후, 가스는 제4(a)도에 표시한 바와같이, 이 가열강수관(9)에 연해서 상승하여, 상단 선회유로(13)로 들어가고 다시 선회해서 스크린관(14)을 통해서 가스배출구(11)로 흐르는 방식으로, 2단 선회흐름을 형성한다.As shown in FIG. 4 (b), the gas completely burned in the combustion chamber 3 first passes through the lower turn passage 12 through the lower screen tube 10, and then the heating precipitation pipe group 9 It flows by turning. Thereafter, as shown in FIG. 4 (a), the gas is softly raised in the heating precipitation pipe 9, enters the upper turning flow passage 13, and turns again, and the gas discharge port 11 passes through the screen tube 14. In this way, a two-stage swing flow is formed.

또한, 연소실(3)로부터의 가스출구를 고려함으로서, 가스 배출구(11)를 자유롭게 변경할 수 있게 하여, 선내에서의 보일러 배치와 연돌의 관계를 자유롭게 배치할 수 있다(제5도 참조), 즉, 제5도는 가스 배출구 배치의 3개의 변경예를 나타내며, 도면중 사선은 가스구획판을 표시하고, 점선의 화살표는, 그 구획판의 아래쪽 가스 선회흐름을 표시하며, 실선의 화살표는, 실선의 화살표는 그 구획판의 위쪽 가스 선회흐름을 표시한다. 그리고, 제5-1도, 및 제5-3도는 단일흐름을 표시하나, 제5-2도는 연소실(3)로부터 나온 가스가 2분할 되어 흘러, 가열 강수관(9)군을 2개소에 형성하여 배기가스 출구부를 합루시키는 방법이다.In addition, by considering the gas outlet from the combustion chamber 3, the gas outlet 11 can be freely changed, so that the relationship between the boiler arrangement and the stack in the ship can be freely arranged (see FIG. 5), that is, 5 shows three modifications of the arrangement of gas outlets, in which the diagonal lines indicate gas compartment plates, the dashed arrows indicate the downward gas flow of the partition plate, and the solid arrows indicate solid arrows. Denotes the gas swirl flow above the partition plate. 5-1 and 5-3 show a single flow, while in FIG. 5-2, the gas from the combustion chamber 3 is divided into two streams to form a group of heating precipitation pipes 9 in two places. To join the exhaust gas outlet.

본 발명의 보일러는, 상술한 바와같이 구성한 것으로서, 하기와 같은 효과를 가져오는 것이다.The boiler of this invention is comprised as mentioned above, and produces the following effects.

〔1〕동일 원통내에 연소실과 증발관군, 가열 강수관군을 기능적으로 배치함으로서, 심플하고 콤팩트한 보일러 구조가 된다.[1] By arranging the combustion chamber, the evaporation tube group, and the heating precipitation pipe group functionally in the same cylinder, a simple and compact boiler structure can be obtained.

〔2〕연소실을 원통내의 외측위치에 편심시켜서 배치함으로서, 맨호울을 개재해서 연소실내로 용이하게 출입가능한 구조가 되어 조악한 기름의 연소시, 연소실내의보수를 간단하게 할 수 있다.[2] By arranging the combustion chamber at an outer position in the cylinder, the combustion chamber can be easily inserted into the combustion chamber through the manhole, and the maintenance of the combustion chamber can be simplified when coarse oil is burned.

〔3〕가스의 흐름을 2단 선회흐름으로 함으로서, 접촉 전열면을 최대한으로 유효하게 활용할 수 있어, 고효율 콤팩트한 보일러가 설계가능하게 된다.[3] By making the gas flow a two-stage swing flow, the contact heat transfer surface can be effectively utilized to the maximum, and a highly efficient compact boiler can be designed.

〔4〕가스구획판을 장비함으로 인하여 증발관군의 방진대책 수단도 된다.[4] Equipped with a gas compartment plate, it is also a means for dust protection of the evaporation tube group.

〔5〕버어너용 연소공기 덕트 및 배기가스 덕특의 연결을 자유롭게 변경할 수 있게 된다.[5] The connection of the combustion air duct for the burner and the exhaust gas can be freely changed.

〔6〕보일러의 높이 방향에 연소실이 배치되기 때문에, 버어너 불꽃치수에 대해서 연소실을 충분히 크게 설계할 수 있으며, 버어너의 완전연소를 도모할 수 있다.[6] Since the combustion chamber is arranged in the height direction of the boiler, the combustion chamber can be designed sufficiently large with respect to the burner flame dimensions, and the burner can be burned out completely.

〔7〕보일러의 구조는, 연소실 및 가스통로가 수냉벽이며, 증기실 및 수실은 지주구조로 하고 있으므로, 내압부는 단순한 강도 계산에 의해 치수를 결정할 수 있기 때문에, 설계압력의 변경도 용이하게 할 수 있다.[7] Since the boiler and the gas passage are water-cooled walls and the steam chamber and the water chamber are strut structures, the internal pressure portion can determine the dimensions by simple strength calculation, thereby making it easy to change the design pressure. Can be.

본 발명의 실시예를 선박용 보조보일러에 대해서 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 원통내에서 연소실을 편심시켜서 그들 한쪽에 접근하도록 형성하는 것도, 가스의 흐름을 복수단의 선회 흐름으로 하는것 등은 요지를 변경하지 않는 범위에서 적당히 변형해서 실시할 수 있는 것은 물론이다.Although an embodiment of the present invention has been described with respect to a ship auxiliary boiler, the present invention is not limited to the above embodiment, and the gas flow is formed in multiple stages so as to approach the one side by eccentrically burning the combustion chamber in the cylinder. It goes without saying that the flow can be modified as appropriate without departing from the scope of the invention.

Claims (1)

기름보일러에 있어서, 환상 수냉벽으로 구성되는 연소실을, 원통내에서 그 한쪽에 접근하도록 편심시켜서 착설함과 동시에 가스통로용 환상 수냉벽을, 그 원통 내벽에 여하도록 접근시키고, 또한 그 원통내의 한쪽에 접근하고 있는 상기 연소실의 그 접근부분과 접속시켜서 착설하고, 이들 가스통로용 환상수냉벽과 연소실로 둘러싸이는 공가부에는, 증발관군 및 가열 강수관군을 동축방향으로 배치해서 착설하고, 이 증발관군에는 그것을 상하 복수단으로 칸막이 하는 가스구획판을 착설해서 각 단을 상기 가열 강수관군의 부분에서 상하로 연락시키는 상하 복수단의 가스통로를 형성하여, 그 가스 통로의 위쪽 혹은 아래쪽의 단을 상기 연소실에 연락시킴과 동시에 그 가스 통로의 다른쪽의 단을 가스 배출구에 연락시킨 것을 특지으로 하는 보일러.In the oil boiler, a combustion chamber composed of an annular water cooling wall is eccentrically installed so as to approach one side of the cylinder, and an annular water cooling wall for gas passage is approached to open the cylinder inner wall, and one side of the cylinder is located. The evaporation tube group and the heating precipitation pipe group are arranged in a coaxial direction, and the evaporation tube group is installed in the cantilever portion surrounded by the annular cooling wall for the gas passage and the combustion chamber. The gas compartment plate which divides it into upper and lower multiple stages is installed, and the upper and lower multiple stage gas path which connects each stage up and down at the part of the said heating precipitation pipe group is formed, and the upper or lower stage of the gas passage is connected to the said combustion chamber. Boilers characterized by contacting the gas outlet with the other end of the gas passage connected to the gas outlet.
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