JPH0440Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、蒸発器の系統で流体の自然循環を可
能ならしめたコークス乾式消火設備における廃熱
回収装置に関する。

（従来の技術） 従来コークス乾式消火設備の廃熱回収装置では
蒸発器の伝熱管は水平に配置されていた。

従つて、ベーパロツクを防止すべく流体を強制
循環させるため、高温高圧の循環ポンプが必要で
あつたが、当循環ポンプを設けた場合、設備が複
雑かつ、高価になると共に大きな動力が必要にな
る等の問題があつた。

また、自然循環ボイラーとして第５図に示すよ
うに蒸発器６の伝熱管を鋸歯状でかつ流れ方向に
対し上向きの勾配を設けたものが知られている
が、全長にわたつて傾斜伝熱管９であるためボイ
ラー全体の高さが高くなり、非常に高価になる等
の問題があつた。

又実開昭58−48746号に第６図に示されるよう
な蒸発器６の傾斜伝熱管９がそれぞれ入口、出口
にヘツダー１０，１１を有しているものが開示さ
れている。蒸発器６の伝熱管内の缶水流速は抜熱
のため、ある一定以上に確保する必要がある。こ
のため循環水量が多量に必要となり、下降管１
２、上昇管１３が大きくなる。又ヘツダー部で伝
熱管９とヘツダー１０，１１との溶接施工空間が
必要なためおよびヘツダーの大きさが伝熱管より
大きいため、上下方向の伝熱管間隔が広くなり、
ボイラーの高さを低くすることができない等の問
題があり、ボイラーが高価になる欠点を有してい
た。

（考案が解決しようとする問題点） 以上説明したように従来のボイラーの強制循環
方式は高温、高圧の循環ポンプが必要なため、設
備費が高く、かつ運転費も高くなる。

又自然循環方式はボイラー全体の高さが高くな
るため、設備費が高くなるという問題があつた。

本考案は循環ポンプをなくし設備を単純化する
と同時にボイラーの高さも高くせず、設備費を安
価にすると共に消費動力を減少させるようにした
コークス乾式消火設備の廃熱回収装置を提供する
ことを目的としたものである。

（問題点を解決するための手段及び作用） 本考案は上部にガス入口を有する蒸発器伝熱管
の最上部のみは上向きに2°以上傾斜させ、他の伝
熱管は水平に設けたことを特徴とするコークス乾
式消火設備における廃熱回収装置で、高温ガスが
蒸発器の上部より流入し、まず傾斜した伝熱管が
加熱され蒸気が発生する。

発生した蒸気は傾斜にそつて上向きに移動し、
ヘツダー管を通り、上昇管へ流れ込むため、下降
管内の飽和水と上昇管内の気水混合物との間に比
重差を生じるので、流体が自己起動し、かつ自然
循環するものである。

（実施例） 以下、本考案の実施例を示す図面に基づいて説
明する。

第１図は本考案の一実施例、第２図は蒸発器部
の詳細を示している。

図中１は赤熱コークスを冷却するクーリングチ
ヤンバー、２はクーリングチヤンバーで赤熱コー
クスを冷却して高温となつたガスが送り出される
煙道、３は廃熱回収装置である。

廃熱回収装置３は気水ドラム４、過熱器５、蒸
発器６、節炭器７、下降管１２、上昇管１３等に
より構成され、蒸発器６には入口、出口ヘツダー
１０，１１が設けられている。この蒸発器６の伝
熱管は水平伝熱管８と、末尾に配され気液混合流
体に対し上向きの勾配すなわち傾斜角１５を持つ
傾斜伝熱管９により構成されている。

第３図は傾斜伝熱管９が高温ガスにより蒸気１
４を発生した状態図を示している。

廃熱回収装置３の運転時にはクーリングチヤン
バー１で赤熱コークスを冷却して高温になつたガ
スが廃熱回収装置３に送られ、廃熱回収が行なわ
れるが、まず高温ガスは過熱器５を経て蒸発器６
の上部より流入し、傾斜伝熱管９が加熱され蒸気
１４が発生する。発生した蒸気１４は傾斜にそつ
て上向きに移動し出口ヘツダー１１、上昇管１３
へ流れ込むため、その蒸気１４が自然循環力とし
て作用し、自己起動ができ、循環ポンプがなくと
もベーパーロツクが生じることなく、水平伝熱管
８での自然循環が行なわれる。

傾斜伝熱管９の傾斜角度１５は２〜10°までが
経済的に許しうる角度である。最小角度2°は蒸気
１４が傾斜伝熱管９の傾斜面をすべらせ上昇させ
るに確保すべき角度であり、最大角度10°は、過
熱器５と蒸発器６との間のメンテ空間に納めるた
めの角度であり、最大角度の制限はメンテ空間の
広いボイラーではさらに大きくとつても差支えな
い。

とくに蒸発器出口から気水ドラム４までの高さ
が蒸発器入口から気水ドラム４までの高さの1/2
以上を有する場合、自然循環力は充分確保でき、
さらに効果的であることが実験の結果あきらかに
なつた。

コークス乾式消火設備の廃熱回収装置３はガス
が上部から流入する形式で蒸発器６出口と気水ド
ラム４との適当な高さを確保でき、前記の条件を
満足するので、本考案の自然循環ボイラーが最適
である。

又入口ヘツダー１０と水平伝熱管８、出口ヘツ
ダー１１と傾斜伝熱管９との接続は第４図に示す
ようにヘツダー管１０，１１、１ケ所に２本の伝
熱管８，９を接続し、２本の伝熱管８，９を並行
して配管することにより、必要な伝熱面積を確保
すると共に、伝熱管１本当りの長さを短くし、伝
熱管８，９内の抵抗を小さくすると、自然循環し
やすくなるので更に良い。

なお本考案は前述の実施例に限定されるもので
はなく、本考案の要旨を逸脱しない範囲内で種々
変更を加えうることは勿論である。

（考案の効果） 本考案のコークス乾式消火設備における廃熱回
収装置は蒸発器において伝熱管を水平に配列し末
尾の伝熱管のみ流れ方向に対し上向きで傾斜さ
せ、流体が自己起動で、自然循環し得るようにし
たため、循環ポンプが不要となり、かつ基本的に
は水平伝熱管群のため高さも高くする必要はな
い。

従つて設備の単純化や消費動力の減少による省
エネルギーを図ることができる。又設備費、運転
維持費も安価となる等、種々の優れた効果が期待
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の説明図、第２図は
蒸発器部の詳細説明図、第３図は傾斜管と気泡の
動きを示す図、第４図は本考案の蒸発器部の他の
実施例（ヘツダー管１ケ所に２本の伝熱管を接
続）を示す図、第５図は従来の自然循環ボイラー
の蒸発器（伝熱管が鋸歯状で全長にわたつて傾
斜）を示す図、第６図は従来の自然循環ボイラー
の蒸発器（それぞれの傾斜伝熱管が入口、出口ヘ
ツダーに接続）を示す図である。 １……クーリングチヤンバー、２……煙道、３
……廃熱回収装置（ボイラー）、４……気水ドラ
ム、５……過熱器、６……蒸発器、７……節炭
器、８……水平伝熱管、９……傾斜伝熱管、１０
……入口ヘツダー、１１……出口ヘツダー、１２
……下降管、１３……上昇管、１４……蒸気（気
泡）、１５……傾斜角。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 上部にガス入口を有する蒸発器伝熱管の最上部
   のみ上向きに2°以上傾斜させ、他の伝熱管は水平
   に設けたことを特徴とするコークス乾式消火設備
   における廃熱回収装置。