JPH0241444Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の利用分野〕 本考案は微粉ピツチ等の粉体燃料を用いるにボ
イラ設備等におけるバーナ装置に用いるに好適な
バーナスプレツダの冷却構造に関する。

〔従来の技術〕

従来、微粉ピツチや微粉炭を燃料とするボイラ
設備でボイラ火炉に取付けられるバーナ装置は、
外周側のバーナノズルと中心側のバーナスプレツ
ダとを具備し、両者の間に形成される円環状の流
路から燃料と空気の混合流体を吐出し、かつスプ
レツダ先端外周に設けたスプレツダフインにより
拡散させて燃焼させるようにしている。斯かるバ
ーナ装置でバーナスプレツダの先端はボイラ火炉
に直接晒され、輻射熱を受けるため、燃料に施回
を与えるスプレツダフインの焼損を防止し、かつ
燃料ピツチの軟化による付着を防止するように考
慮されなければならない。このため、従来ではス
プレツダ先端に耐熱材料を用いたり、水冷を旋す
手段が採られている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

ところが、従来のバーナスプレツダ水冷構造で
はスプレツダチユーブのみに水冷を施す構造と
し、スプレツダフインは耐熱材料で形成する構造
であつたり、あるいはスプレツダフイン全部を同
時に冷却水を流通させる並列流れ構造とされてい
るため、前者では高価な耐熱材料を用いなければ
ならず、またカーボン付着を回避できない問題が
あり、後者ではフインにエアポケツトが発生して
部分的高温となり同様にカーボン付着や蒸気によ
る熱疲労割れの問題があつた。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案は、上記従来の問題点に着目し、冷却水
をスプレツダフインを含む先端部に系統的に循環
させて滞留を防止でき、冷却効率を向上させるこ
とのできるバーナスプレツダの冷却構造を提供せ
んとするものである。

上記目的を達成するために、本考案に係るバー
ナスプレツダの冷却構造は、スプレツダチユーブ
の先端外周に複数のスプレツダフインを有するバ
ーナスプレツダに対し、前記スプレツダチユーブ
先端壁内に、冷却水導入室を形成するとともにこ
の導入室を周方向にスプレツダフインの数だけ分
割して部屋を形成し、前記スプレツダフインには
内部に冷却水の通流室を設けるとともにこの流通
室を隣接する一対の前記分割室の各々に連通さ
せ、かつ少なくとも１つの分割室には冷却水供給
口と排出口を分離形成したものである。

〔作用〕

上記構成により、スプレツダ先端の冷却水導入
室に供給された冷却水は１つの分割室から１つの
フイン内通流室に入り、隣接分割室へと流れ、こ
れが順冷周方向に各フインを冷却しつつ直列に流
れて排出口から系外に出されることとなる。この
結果、冷却水は各フインを直列に系統的に流れる
ため、滞留が生じ難い構造となり、エアポケツト
の発生もなく熱疲労割れも防止できる。この結果
冷却効率が高まるため、耐熱材料を用いなくても
充分使用に耐えることが可能となる。

〔考案の実施例〕

以下に本考案に係るバーナスプレツダの冷却構
造の実施例を第１〜６図を参照して詳細に説明す
る。

第６図は実施例の水冷構造を有するバーナスプ
レツダを具備したバーナ装置の全体構成を示す断
面図であるが、この図に示すように、バーナ装置
はボイラ火炉１０に設けた燃焼口１２の外面に形
成した２次空気供給用ウインドボツクス１４を貫
通して先端を燃焼口１２に臨ませたバーナ１６を
具備している（第４図）。バーナ１６は２重管構
造に形成されており、内管側をバーナスプレツダ
１８とし、外管側をバーナノズル２０としてい
る。そして、バーナノズル２０の後端部に位置し
たバーナスプレツダ２０の外周面部には燃料供給
部２２が設けられ、例えば微粉ピツチと１次空気
の混合燃料口とされ、バーナスプレツダ１８とバ
ーナノズル２０の間の環状通路を通し、スプレツ
ダ先端外周のスプレツダフイン２８を経て火炉１
０内に燃料を噴射させるようにしている。

ここで、前記バーナノズル２０内に挿通されて
いるバーナスプレツダ１８はスプレツダチユーブ
２６とその先端外周に設けられた複数枚（実施例
は８枚）のスプレツダフイン２８とから構成さ
れ、スプレツダチユーブ２６の管壁内には冷却水
路３０が形成されている。スプレツダチユーブ２
６は冷却水路３０を形成すべく外壁管３２と内壁
管３４からなる２重管とされ、先端を閉塞したも
のである。そして、スプレツダフイン２８の取付
け幅に相当する先端の冷却水路３０はフイン後縁
位置に設けたリング状の仕切板３６によつて前後
に区画され、先端部空間を冷却水導入室３８とし
ている。この冷却水導入室３８は、更に、円周方
向に沿つてフイン２８の枚数に相当する部屋に分
割され、放射状に配置される隔壁４０によつて８
室の分割室４２を形成している。一方、分割室４
２の外周部に位置する各スプレツダフイン２８は
隣接する一対の分割室４２にまたがるように、円
弧状に湾曲形成されており、第５図に示すよう
に、フイン２８の前翼部と後翼部の根元部分を隣
接分割室４２に対応させるように翼軸線を隔壁４
０と斜交させている。スプレツダフイン２８はそ
の内部に冷却水の通流室４４を形成したものであ
り、冷却水がフイン２８の周縁に沿つて流れるよ
うに内部にバツフア４６を設けている。そして、
フイン前縁部根元に相当する外管壁３２には分割
室４２と通流室４４との連通供給口４８を形成
し、フイン後縁部根元に相当する外管壁３２には
隣接分割室４２と通流室４４との連通口５０を形
成している。各スプレツダフイン２８内の通流室
４４と各分割室４２とは上述のように形成されて
いるため、一つの分割室４２に冷却水を圧送供給
すると、対応するスプレツダフイン２８の通流室
４４に流れた後、隣接する分割室４２に通流し、
続いて隣りのスプレツダフイン２８に流れ込み、
円周方向に直列的に冷却水が循環回流することに
なる。

ここで、前記複数の分割室４２のうち、180度
対向する一対の分割室４２Ａの各々には冷却水供
給口５２と冷却水排出口５４が分離開口してい
る。第５図に示すように、分割室４２Ａには隣接
する一方のフイン２８の前縁部と他方のフイン２
８の後縁部との根元部が対応し、連通供給口４８
と連通出口５０が開口しているので、当該分割室
４２Ａの内部を供給口４８と出口５０が各々独立
して連通するようにＬ字状の分離壁５６をもつて
分離し、分割室４２Ａ内に供給口４８と連通され
る供給分離室５８と、出口５０と連通される排出
分離室６０とを形成している。そして、仕切板３
６には供給分離室５８に開口する冷却水供給口５
２と、排出分離室６０に開口する冷却水排出口５
４を設けたのである。斯かる冷却水供給口５２と
排出口５４とは仕切板３６で区画されたスプレツ
ダチユーブ２６内の冷却水路３０に臨むことにな
るが、特に冷却水供給口５２には冷却水供給管６
２が接続されており、この冷却水供給管６２は冷
却水路３０内を貫通してスプレツダチユーブ２６
の後端側に至り、系外の供給源から冷却水を得て
これを圧送供給するものとなつている。一方の冷
却水排出口５４は冷却水を単に冷却水路２６中に
導出させるもので、冷却水路３０中の冷却水はや
はりスプレツダチユーブ２６の後端側で水路３０
に接続される排出管を経て系外に排出される。

なお、本実施例では、スプレツダチユーブ２６
は先端部のみを交換できるようにされており、こ
のため、第１図に示すように、チユーブ２６の分
割面にはジヨイントリング６４を設け、これに冷
却水供給管６２と接続される一対の供給通路６６
と、２対の排出通路６８を設けている。そしてチ
ユーブ本体側も同様の構成とし、位置決めピン７
０にて互いに位置決めしてジヨイントナツト７２
（第６図参照）にて連結する構造となつている。

このように構成されたバーナスプレツダ１８の
水冷構造によれば、冷却水は供給管６２を通つて
スプレツダチユーブ２６の先端部に設けた冷却水
導入室３８に供給される。供給管６２は導入室３
８における１対の分割室４２Ａ内の供給分離室５
８に開口しているので、冷却水は該分離室５８か
ら連通供給口４８を経てスプレツダフイン２８内
の通流室４４に流れ、フイン２８内を前縁部から
上縁部、後縁部の順に回流し、連通出口５０を経
て隣りの分割室４２に流れる。そして、今度は隣
接するスプレツダフイン２８を順次冷却しつつ４
枚のフイン２８を通流し（第２図白抜き矢印参
照）、180度対向する分割室４２Ａの排出分離室６
０内に至り、仕切板３６の冷却水排出口５４から
冷却水路２６に冷却水が導出されるのである。

このようなことから、本実施例によれば、冷却
水がスプレツダチユーブ２６内の分割室４２とス
プレツダフイン２８内の通流室４４とを通流しつ
つ円周方向に直列的に流れ、冷却水の滞留を生じ
させることなく、またフイン２８内にエアポケツ
トを生じさせることもない。このため、スプレツ
ダ１８の先端に耐熱材料を用いる必要がなく、ま
た、火炎輻射によるカーボン付着を防止できる。
そして、冷却水の流れが系統的なため、滞留がな
く、循環不良による熱疲労クラツクの発生もな
い。更に軟化点の低い燃料でも炉内輻射による影
響や燃焼用空気温度に関係なく使用できる利点も
ある。

なお、上記実施例では、冷却水供給口５２と排
出口５４を設けた分割室４２Ａを２箇所としたが
１箇所あるいは３箇所でも可能であり、要はフイ
ン２８の枚数に応じて均一な冷却を施すことがで
きるように任意に設定することができる。

〔考案の効果〕

以上の如く、本考案によれば、バーナスプレツ
ダの先端部および外周のスプレツダフインに系統
的に冷却水を通流させることができ、滞留とエア
ポケツトの発生を防止できるので、冷却効率を向
上し、循環不良も防止できるというすぐれた効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例の水冷構造を有するバーナスプ
レツダ縦断面図、第２図は第１図の−線断面
図、第３図は同−線断面図、第４図は同−
線断面図、第５図は第２図のＶ−Ｖ線展開断面
図、第６図はバーナ装置の全体構成断面図であ
る。 １０……ボイラ火炉、１８……バーナスプレツ
ダ、２０……バーナノズル、２６……スプレツダ
チユーブ、２８……スプレツダフイン、３０……
冷却水路、３６……仕切板、３８……冷却水導入
室、４０……隔壁、４２，４２Ａ……分割室、４
４……通流室、４８……連通供給口、５０……連
通出口、５２……冷却水供給口、５４……冷却水
排出口、５６……分離壁、５８……供給分離室、
６０……排出分離室、６２……冷却水供給管。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. スプレツダチユーブの先端外周に複数のスプレ
   ツダフインを有するバーナスプレツダに対し、前
   記スプレツダチユーブ先端壁内に冷却水導入室を
   形成するとともにこの導入室を周方向にスプレツ
   ダフインの数だけ分割して部屋を形成し、前記ス
   プレツダフインには内部に冷却水の通流室を設け
   るとともにこの通流室を隣接する一対の前記分割
   室の各々に連通させ、かつ少なくとも１つの分割
   室には冷却水供給口と排出口を分離形成したこと
   を特徴とするバーナスプレツダの水冷構造。