JPH04101A - Ｕ型火炉ボイラ - 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、組立容易、容量に対応するボイラの設計製
作容易、保守取シ扱い容易なボイラの構造を提供するも
のである。

〈従来の技術及びその問題点〉 従来小型低圧ボイラとしては煙管ボイラ、螺旋型の蒸発
管を持つ縦型ボイラ、天井管前壁管床管を一連に管壁で
火炉を形成する水管ボイラ等があるが、その蒸発量に応
じてボイラドラムの径と長さを決めており、また蒸発量
と圧力が異なるごとに設計と製作をせねばならぬという
不便があった。

また前記の屈曲管面と左右側壁面との接続をする角部の
ガス漏れ防止の気密構造には種々の困難があった。これ
は火炉を形成する壁面が運転に入ると内部の加熱された
ボイラ水、火炎の輻射により複雑な動き変形をすること
により亀裂を生ずるものでありこれは二つの水管壁の面
が直交する角部（第１６図、第１７図に符号イ９９ロ、
ハ示す）の存在が原因の一つである。またこの隅部の熱
吸収は少く伝熱面として有効に機能しないという問題も
ある。

〈発明の目的〉 この発明は容量変更に際してドラム寸法をあまシ変える
ことなく、火炉壁の側壁の長さの変更でおこない、加工
工数も少なく、輸送容易な分割ができ、現地組立も容易
かつ有効な伝熱がされるＵ型ヘッダ付き火炉を有するＵ
型火炉ボイラの構造を提供するにある。

く手段の概要〉 要するにこの発明は、弧状部と直線部とよりなるＵ型の
上ヘッダと下ヘッダを複数の木管で接続しＵ型火炉を形
成し、そのＵ字開口に燃料供給手段付きの前壁を接続し
、前記Ｕ型火炉のガス流れに付いての後部水管壁を囲み
３次空気供給室を設け、その囲まれた水管壁部を構成す
る水管を相互に接続する接続片に夫々複数の３次空気供
給用のノズルを設け、前記Ｕ型火炉の上部に煙管式ボイ
ラドラムを設けたＵ型火炉ボイラの構造を開示するもの
である。

〈実施例１〉 第１図〜第３図は本願発明の第１実施例を示すもので第
１図は部分切欠の側面図、第２図は第１図の轟−Δ断面
視図、第３図は第１図のＢ−Ｂ断面視図である。符号１
は煙管ボイラ、２は■聖火炉壁、３はＵ型の上ヘッダ、
４は下ヘッダ、５は火炉壁を構成する複数本の水管、６
は前壁、７はストーカ、８は下降管、９は燃料供給手段
、１０．１１は上昇管である。燃料供給手段は第４図、
第５図に示すように液本燃料を燃焼させるバーナ構造に
できる。

Ｕ型の上下ヘッダ３，４は第３図に示すように弧状部１
３と２本の直線部１４とよりな９１本の鋼管を加熱曲げ
等で容易に形成できる。このような形状にすることによ
り面が直交する角部を生ずることがないので先に述べた
ような角（隅）部からのガス漏れを生ずることなく加工
容易である。Ｕ型ヘッダのＵ字開口（火炉１５の開口）
に燃料供給手段付きの前壁６を接続する。燃焼ガスは煙
管ボイラの煙管１６を通シ煙管で有効に熱吸収をし、つ
いでガス出口ダクト１７を通シ排出される。工場製作し
たボイラは煙管ボイラ、Ｕ型火炉、前壁に分割して発送
できる。小型のものは組立完成のボイラとして発送でき
現地据え付けの期間を著しく減少することができる。

また３次空気、供給手段として第６図符号鴇〆示す板状
覆で火炉後部の水管壁を囲み３次空気４Ｉｔ４室２２を
形成しノズル２３より３次空気を供給する。この板状覆
で覆う水管壁には第７図に示す木管相互を接続する接続
片２４が設けられ、この接続片には図示のように夫々複
数のノズル２５を設けている。このノズル２５を通して
３次空気は供給される。燃焼ガスは火炉後部の弧状面に
沿い流れ３次空気と良く混合し未燃分は燃焼し上昇反転
して第１図左方より煙管ボイラの煙管１６に流入し缶内
のボイラ水を加熱したのち出口ダクト１７より煙突に流
れる。

〈実施例２〉 燃料供給手段つきの前壁６は第３図に示すように鉄骨入
りの耐火物壁の構造のほが、第４図、第５図に示す燃料
液料を使用するバーナ１２付きの水管壁にし、Ｕ型火炉
の開口を塞ぐように設けることが出来るが火炉のガス漏
れのないように金具２１（第５図、第１７図）を設ける
とよい。第５図に符号２ｏで示すインスペクションニツ
プルは定期検査に際しその端部を切断してヘッダ内部を
点検するのに使用する。

また圧力が比較的低い場合には、インスペクションニツ
ブルに代え図示のように７ランジ型とシ、点検の都度ニ
ップル切断、盲蓋溶接の作業を無しにし７ランジのボル
ト外し丈の作業とし時間の短縮をすることができる。点
検掃除の際はこのインスペクションニツプルからファイ
バースコープヤ電動ワイヤブラツシを容易に挿入するこ
とができる。

〈実施例３〉 火炉を囲む水管壁は、メンブレンパネルに形成し前壁も
第４図に示すようにメンブレンパネルにすることができ
る。３次空気用ノズルは同様に水管を接続する接続片（
ラグ）に設けられる。

第６図は火炉後部弧状部に３次空気室２２を設けた状態
を示すもので、その部分横断面図を第７図に示す。水管
は接続板２４で火炉側より隅肉溶接されメンブレンを形
成し、そのメンブレン面と離隔する板状覆２２ａでこれ
を囲み３次空気室２２を形成する。接続板２４には後燃
焼が好適にされるように弧状部のメンブレンパネルの位
置にノズル２５をその孔数とピッチ（パネル面について
のノズル密度）を考え複数設けておく。

なお図示のように三角形のスミ肉溶接にすることはメン
ブレンパネル面の歪み変形の防止となる。また要すれば
水管の細心を含む仮想面内に位置するように接続板を設
けるときは、溶接歪みによるパネルの変形防止の効果を
奏する６ 〈実施例４〉 第８図は本願発明の第４実施例を示す装置の側面図、第
９図は第８図のＣ−ａ断面視図である。この装置は低負
荷で燃焼ガスの流路を切り換えする手段を有するもので
ある。前壁側のダンパ２６は通常運転の際は閉とし、火
炉後方のダンパ２７は開とし、燃焼ガスは火炉後壁側よ
り反転し煙管ボイラの前壁側より煙管に入り／ｆｌＯダ
クト１７より送出されるものである。

低負荷時にはダンパ２７を閉とし、火炉後部へのガス流
れを少なくし火炉壁からの伝熱量を低下ぎせ、前壁側の
ダンパ２６は開なので燃焼ガスはダンパ２６のある開口
よυ煙管ボイラへ流入する。これにより低負荷運転がで
きる。ダンパ２６，２７は図示しないエアシリンダで駆
動される。

〈実施例５〉 第１０図、第１１図、第１２図は第５実施例の装置を示
すもので、第１０図は側面図、第１１図は第１０図のＤ
−Ｄ視測、第１２図は第１０図のＥ−に祖父である。こ
の実施例では、煙管ボイラに代えて気水分離器２８を設
け、降水管３０で下部ヘッダと、上昇管３１で上部ヘッ
ダと接続し、燃焼ガスは火炉天井より出口ダクト２９に
より煙突へ送出している。この構造で煙管ボイラに替わ
る簡単な気水分離器の採用で装置価格の低減を図ること
ができる。また塵芥焼却炉として使用するときで、客先
が蒸気を不要とするときは、温水発生器としても使用す
ることができる。

〈実施例６〉 第１３図、第１４図は第６実施例を示す装置の図面で第
１３図は部分切欠側面図、第１４図は第１３図のＦ−Ｆ
祖父である。燃焼ガスは矢印のようにドラム後部仕切室
３２よりドラム前部反転流れ室３３へと煙管群の約２分
の１の下半煙管群３４を流れ次いで反転して上半煙管群
３５を流れ出口ダクト３６へと流れる。これにより缶内
ボイラ水の温度が下半分は上半分より高いので缶水の循
環を向上させ煙管ボイラにおける伝熱効果を高めること
ができる。

く効　果〉 この発明を実施することにより以下の効果が得られる。

（１）ヘッダをＵ型にしたので面接続による角部（コー
ナ一部）がなくなシ製造容易、伝熱効率良く有効な熱吸
収がされガス漏れ事故がない。

（２）ヘッダ端部にインベクションニツプル（７ランシ
型を含む）があ）Ｕ型ヘッダの内部点検、清掃が容易で
ある。なお前壁のヘッダのインスペクションニツプルに
ついては第１５図に示す構造にすることにより前壁の組
み付けを容易にできる。

（３）３次空気室とノズルが火炉後部にあシ燃焼が良好
にでき燃焼効率を高めることができる。

（４）通常のＵ型火炉（第１６図、第１７図に示す）（
水管が天井部、側部、床部と一本の管で９字状に由に選
択設計製作できる。従って本願発明によれば縦型火炉、
横型火炉を自由に選択できる。

（５）蒸発缶は煙管であり保守が容易である。

（６）本願発明では水管壁は後部の一部のみをメンブレ
ン構造にすることもできるし、必要ならば水管壁全部を
メンブレン構造にすることもできる。

（７）煙管ボイラな心のＵ型火炉の採用もできる。

（８）Ｕ型火炉でドラムの支持ができドラム用架台を必
要としない。

（９）焼却炉ボイラ（固定床、ストーカ焚き、加圧型を
を含む縦型炉としての流動層炉）一般の重油、ガス、ス
トーカ焚きのボイラにそのまま使用できる。

（１０）ドラムを縦型にした構造にできる。

（１１ヒ般の廃棄物、工場廃棄物の焼却炉として灰分の
多い材料の焼却に使用するときは、火炉を水管長ざが短
い横型炉に構成し、灰分の少ない高分子系の材料の焼却
には火炉背丈の高い縦型炉に構成し自由な設計ができか
つ好適な焼却ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１実施例の部分切欠の側面図、第
２図は第１図のＡ−Ａ断面視図、第３図は第１図のＢ−
Ｂｌｉ面視図視測４図は液体燃料用バーナ付き前壁の斜
視図、第５図は第４図の前壁とＵ型火炉のヘッダとの取
υ合いを示す部分図、第６図は３次空気室を示す平面図
、第７図は接続板２４とノズル２５を示す部分切欠拡大
図、第８図は燃焼ガス流路切り換えダンパを示す装置の
側面図、第９図は第８図のａ−ａ断面視図、第１０図は
気水分１１Ｗ付きの装置の側面図、第１１図は第１０図
のＤ−Ｄ視測、第１２図は第１０図のＥ−に視測、第１
３図は煙管ボイラ内に燃焼ガスの尽転流のある装置の側
面図、第１４図は第１３図のＦ−Ｆ断面視図、第１５図
は前壁のヘッダの端部のインペクション千ツブル部の部
分断面図、第１６図は従来のＤ型火炉をもつ水管ボイラ
の側断面図、第１７図はその横断面図である。 １・・・・・・煙管ボイラ ２・・・・・・Ｕ聖火炉壁 ３・・・・・・上ヘッダ ４・・・・・・下ヘッダ ５・・・・・・水　管 ６・・・・・・前　壁 ７・・・・・・ストーカ ８・・・・・・下降管 ９・・・・・・燃料供給装置 １０・・・・・・上昇管 １１・・・・・・上昇管 １２・・・・・・バーナ ２２・・・・・・３次空気室 ２４・・・・・・接続板 ２５・・・・−・ノズル ２６．２７・・・・・・ダンパ ２８・・・・・・気水分離器 ２９・・・・・・出口ダクト ３２・・・・・・ドラム後部仕切室 ３３・・・・・・全部反転流れ室 第 ■ 図 第６図 第７図 ２２ａ　＠状■ 第２ 図 第８図 第９ 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、弧状部と直線部とよりなるＵ型の上ヘッダと下ヘッ
   ダを複数の水管で接続しＵ型火炉を形成し、そのＵ字開
   口に燃料供給手段付きの前壁を接続し前記Ｕ型火炉のガ
   ス流れに付いての後部水管壁を囲み３次空気供給室を設
   け、その囲まれた水管壁部を構成する水管を相互に接続
   する接続片に夫々複数の３次空気供給用のノズルを設け
   、前記Ｕ型火炉の上部に煙管式ボイラドラムを設けたＵ
   型火炉ボイラ。 ２、Ｕ型火炉水管壁をメンブレウオールに形成した請求
   項第１記載のＵ型火炉ボイラ。 ３、前記煙管式ボイラドラムに代えて気水分離手段を持
   つドラムと、燃焼ガスを火炉上部より送出するガス出口
   ダクトとを設けた請求項１または２記載のＵ型火炉ボイ
   ラ。 ４、低負荷では燃焼ガスは後壁側より反転流れすること
   なく前壁側から上昇して煙管式ボイラドラムの煙管に流
   入するガス流路を形成させる切り換え手段を設けた請求
   項１または２記載のＵ型火炉ボイラ。 ５、前記煙管式ボイラドラム内の煙管群を、煙管内を燃
   焼ガスが缶前方向に流れる煙管群と缶後方向に流れる煙
   管群とに形成させるドラム前部の反転流れ室とドラム後
   部の仕切室を設けた請求項１または２記載のＵ型火炉ボ
   イラ。