JPH08110002A - 水管ボイラ - Google Patents
水管ボイラInfo
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- JPH08110002A JPH08110002A JP27028794A JP27028794A JPH08110002A JP H08110002 A JPH08110002 A JP H08110002A JP 27028794 A JP27028794 A JP 27028794A JP 27028794 A JP27028794 A JP 27028794A JP H08110002 A JPH08110002 A JP H08110002A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 伝熱効率を高め、小型軽量化した水管ボイラ
を提供する。 【構成】 水管３に対して交差方向に燃焼ガスを流す水
管ボイラにおいて、相対向する水管壁４と、該水管壁
４，４の間に燃焼ガスを略水平方向に噴出するバーナ６
と、該水管壁４から反対側に突出して燃焼ガスの流れ方
向に対して先細りの燃焼室５を形成するように配設され
た１列の水管群７とからなり、前記水管群７の水管間に
は燃焼ガスを流出する僅かな隙間９を備えた。
を提供する。 【構成】 水管３に対して交差方向に燃焼ガスを流す水
管ボイラにおいて、相対向する水管壁４と、該水管壁
４，４の間に燃焼ガスを略水平方向に噴出するバーナ６
と、該水管壁４から反対側に突出して燃焼ガスの流れ方
向に対して先細りの燃焼室５を形成するように配設され
た１列の水管群７とからなり、前記水管群７の水管間に
は燃焼ガスを流出する僅かな隙間９を備えた。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は水管ボイラに係り、特に
水管を略垂直に配列し、交差方向に燃焼ガスを流す縦型
水管ボイラに関する。
水管を略垂直に配列し、交差方向に燃焼ガスを流す縦型
水管ボイラに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の縦型水管ボイラは、円筒形又は矩
形に水管壁を形成し、一端にバーナを取付け、その内部
を燃焼室としている構造が一般的である。しかし乍ら、
多くの場合円筒形又は矩形に配列されている縦型水管の
うち、火炎が存在している燃焼室から有効に伝熱を受け
る水管は少なく、伝熱効率という点では無駄な空間が多
かった。そして、最近のボイラは省スペース化から、伝
熱効率を高め小型・軽量化することが要請されている。
同様に環境問題から排ガスの低ＮＯX 化、低ＣＯガス化
が要請されている。
形に水管壁を形成し、一端にバーナを取付け、その内部
を燃焼室としている構造が一般的である。しかし乍ら、
多くの場合円筒形又は矩形に配列されている縦型水管の
うち、火炎が存在している燃焼室から有効に伝熱を受け
る水管は少なく、伝熱効率という点では無駄な空間が多
かった。そして、最近のボイラは省スペース化から、伝
熱効率を高め小型・軽量化することが要請されている。
同様に環境問題から排ガスの低ＮＯX 化、低ＣＯガス化
が要請されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事情に鑑
みて為されたもので、伝熱効率を高め、小型軽量化した
水管ボイラを提供することを目的とする。更に又、低Ｎ
ＯX 化され、低ＣＯガス濃度化して、且つ高伝熱効率、
小型軽量化した水管ボイラを提供することを目的とす
る。
みて為されたもので、伝熱効率を高め、小型軽量化した
水管ボイラを提供することを目的とする。更に又、低Ｎ
ＯX 化され、低ＣＯガス濃度化して、且つ高伝熱効率、
小型軽量化した水管ボイラを提供することを目的とす
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】係る課題を解決するた
め、本発明の第１の態様の水管ボイラは、水管に対して
交差方向に燃焼ガスを流す水管ボイラにおいて、相対向
する水管壁と、該水管壁の間に燃焼ガスを略水平方向に
噴出するバーナと、該水管壁からバーナと反対側に突出
して燃焼ガスの流れ方向に対して先細りの燃焼室を形成
するように配設された１列の水管群とからなり、前記水
管群の水管間には燃焼ガスを流出する僅かな隙間を備え
たことを特徴とする。
め、本発明の第１の態様の水管ボイラは、水管に対して
交差方向に燃焼ガスを流す水管ボイラにおいて、相対向
する水管壁と、該水管壁の間に燃焼ガスを略水平方向に
噴出するバーナと、該水管壁からバーナと反対側に突出
して燃焼ガスの流れ方向に対して先細りの燃焼室を形成
するように配設された１列の水管群とからなり、前記水
管群の水管間には燃焼ガスを流出する僅かな隙間を備え
たことを特徴とする。
【０００５】又、本発明の第２の態様の水管ボイラは、
水管に対して交差方向に燃焼ガスを流す水管ボイラにお
いて、相対向する水管壁と、該水管壁の間に燃焼ガスを
略水平方向に噴出するバーナと、該水管壁からバーナと
反対側に突出して燃焼ガスの流れ方向に対して先細りの
燃焼室を形成するように配設された１列の水管群とから
なり、前記水管群の水管間には燃焼ガスを流出する僅か
な隙間を備え、前記水管壁及び１列の水管群に囲まれた
燃焼室内であって、そのバーナ側に複数の水管を更に配
置し、該水管と前記先細りの燃焼室を形成する１列の水
管群との間に空間部を設けたことを特徴とする。
水管に対して交差方向に燃焼ガスを流す水管ボイラにお
いて、相対向する水管壁と、該水管壁の間に燃焼ガスを
略水平方向に噴出するバーナと、該水管壁からバーナと
反対側に突出して燃焼ガスの流れ方向に対して先細りの
燃焼室を形成するように配設された１列の水管群とから
なり、前記水管群の水管間には燃焼ガスを流出する僅か
な隙間を備え、前記水管壁及び１列の水管群に囲まれた
燃焼室内であって、そのバーナ側に複数の水管を更に配
置し、該水管と前記先細りの燃焼室を形成する１列の水
管群との間に空間部を設けたことを特徴とする。
【０００６】
【作用】本発明の第１の態様によれば、燃焼ガスの流れ
方向に対して先細りの燃焼室を水管壁及び１列の水管群
から構成して、燃焼室の先細り部分の水管間の僅かな隙
間から燃焼ガスを流出するようにしたことから、水管壁
及び１列の水管群において、衝突噴流伝熱効果により有
効な伝熱を行なうことができる。ここで、衝突噴流伝熱
とは、高温の燃焼ガスが水管表面を直撃することに伴う
伝熱であり、高い伝熱効果が得られる。そして、燃焼室
の先細り部分には直方体状の燃焼室と比較して多数の水
管を配置することができることから、炉内伝熱効率を上
げることができ、ボイラを小型軽量化することができ
る。
方向に対して先細りの燃焼室を水管壁及び１列の水管群
から構成して、燃焼室の先細り部分の水管間の僅かな隙
間から燃焼ガスを流出するようにしたことから、水管壁
及び１列の水管群において、衝突噴流伝熱効果により有
効な伝熱を行なうことができる。ここで、衝突噴流伝熱
とは、高温の燃焼ガスが水管表面を直撃することに伴う
伝熱であり、高い伝熱効果が得られる。そして、燃焼室
の先細り部分には直方体状の燃焼室と比較して多数の水
管を配置することができることから、炉内伝熱効率を上
げることができ、ボイラを小型軽量化することができ
る。
【０００７】又、本発明の第２の態様によれば、先細り
の燃焼室のバーナ側に複数の水管を配置することから、
火炎の温度を下げ、低ＮＯX 化を図ることができる。そ
して、燃焼室中央部の複数の水管で燃焼ガスに乱流を発
生し、その水管と先細りの燃焼室を形成する１列の水管
群との間に空間部を設けたことから、この空間でＣＯガ
スが酸化されＣＯ2 ガスとなる。このため、伝熱効率を
高めボイラを小型軽量化するとともに、排出ガスが低Ｎ
ＯX 、低ＣＯガス濃度の水管ボイラを提供することがで
きる。
の燃焼室のバーナ側に複数の水管を配置することから、
火炎の温度を下げ、低ＮＯX 化を図ることができる。そ
して、燃焼室中央部の複数の水管で燃焼ガスに乱流を発
生し、その水管と先細りの燃焼室を形成する１列の水管
群との間に空間部を設けたことから、この空間でＣＯガ
スが酸化されＣＯ2 ガスとなる。このため、伝熱効率を
高めボイラを小型軽量化するとともに、排出ガスが低Ｎ
ＯX 、低ＣＯガス濃度の水管ボイラを提供することがで
きる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の各実施例について添付図面を
参照しながら説明する。
参照しながら説明する。
【０００９】図１は、本発明の第１実施例の水管ボイラ
の横断面図であり、図２は立面図である。このボイラ
は、立設した水管に対して交差方向に燃焼ガスを流す縦
型水管ボイラである。互いに略平行に配置された相対向
する一対の水管壁４を備えていて、この水管壁４は水管
３が連接して形成されたものである。即ち、水管壁４は
水管により構成された炉壁という意味であり、裸水管を
密接して並べたタンゼントチューブ配列、或いはひれに
より裸水管同士を接続したパネル構造等である。バーナ
６は、一対の水管壁４，４間の間に略平行に燃焼ガスを
流すように、一対の水管壁４，４間の上流部に配置され
ている。一対の水管壁４，４からバーナと反対側に突出
してＶ字状に配列された水管群７を備え、各水管３，３
間には僅かな隙間９が設けられている。この隙間９から
は、バーナ６で燃焼した燃焼ガスが流出して煙道１１に
排出するようになっている。尚、符号１０はケーシング
である。従って、燃焼室５は、一対の水管壁４，４及び
バーナ６と反対側にＶ字状に突出して形成された１列の
水管群７とにより囲まれた空間であり、燃焼ガスの流れ
方向に対して先細りとなっている。下部管寄せ（下部
胴）２から各水管３へ水が供給され、各水管３内で加熱
され、温水又は蒸気となり上部管寄せ（上部胴）１から
取り出される。
の横断面図であり、図２は立面図である。このボイラ
は、立設した水管に対して交差方向に燃焼ガスを流す縦
型水管ボイラである。互いに略平行に配置された相対向
する一対の水管壁４を備えていて、この水管壁４は水管
３が連接して形成されたものである。即ち、水管壁４は
水管により構成された炉壁という意味であり、裸水管を
密接して並べたタンゼントチューブ配列、或いはひれに
より裸水管同士を接続したパネル構造等である。バーナ
６は、一対の水管壁４，４間の間に略平行に燃焼ガスを
流すように、一対の水管壁４，４間の上流部に配置され
ている。一対の水管壁４，４からバーナと反対側に突出
してＶ字状に配列された水管群７を備え、各水管３，３
間には僅かな隙間９が設けられている。この隙間９から
は、バーナ６で燃焼した燃焼ガスが流出して煙道１１に
排出するようになっている。尚、符号１０はケーシング
である。従って、燃焼室５は、一対の水管壁４，４及び
バーナ６と反対側にＶ字状に突出して形成された１列の
水管群７とにより囲まれた空間であり、燃焼ガスの流れ
方向に対して先細りとなっている。下部管寄せ（下部
胴）２から各水管３へ水が供給され、各水管３内で加熱
され、温水又は蒸気となり上部管寄せ（上部胴）１から
取り出される。
【００１０】このボイラの動作は次の通りである。バー
ナ６において燃料ガスが送風機（図示しない）により押
込まれた空気と混合して燃焼し火炎２０が生じる。この
バーナ６は、短炎である例えば表面燃焼バーナであるこ
とが好ましいがこれに限定するものではなく、他の予混
合バーナや先混合バーナであってもよい。燃焼ガス２１
は燃焼室５内に噴出して、先細り形状の燃焼室５内に突
き出した水管３の表面を直撃し、衝突噴流により熱交換
した後、１列の水管群７の各水管３の僅かな隙間９から
燃焼室５外に出る。この僅かな隙間９を燃焼ガス２１が
流れる際にも水管３表面と熱交換する。燃焼室５内で燃
焼反応が完了後、僅かな隙間９から燃焼室５外に出て行
く燃焼ガス２１により、先細り形状の燃焼室５内を通過
する燃焼ガス量は下流側に行くに従って減少する。これ
に対応して燃焼室５も順次狭くなって先細り形状となっ
ているため、燃焼室５の先細り部分を通過するガス流速
は高く保たれ、熱伝達率をＶ字状に配列された水管群７
の各水管３において高い値に維持することができる。そ
して、燃焼ガス２１は全て先細り形状の燃焼室５を形成
する各水管３表面に垂直方向に直撃することにより、こ
の領域で衝突噴流伝熱効果により有効な伝熱を行なうこ
とができる。そして、燃焼ガスが燃焼室５外に出る際
に、各水管３間の僅かな隙間９を構成する水管表面を高
速で流れて更に熱伝達を行なうことができる。そして、
この水管間の僅かな隙間９が多数あることから、高い熱
伝達を維持したまま、通気抵抗を大幅に小さくすること
ができ、送風機の動力を小さくして、低騒音で省エネル
ギーのボイラとすることができる。このように本実施例
においては、燃焼ガスが先細り形状の燃焼室５を形成す
る多数の水管３を直撃して、水管３間の僅かな隙間を通
過する伝熱効果により炉内伝熱効率を高いものとするこ
とができる。
ナ６において燃料ガスが送風機（図示しない）により押
込まれた空気と混合して燃焼し火炎２０が生じる。この
バーナ６は、短炎である例えば表面燃焼バーナであるこ
とが好ましいがこれに限定するものではなく、他の予混
合バーナや先混合バーナであってもよい。燃焼ガス２１
は燃焼室５内に噴出して、先細り形状の燃焼室５内に突
き出した水管３の表面を直撃し、衝突噴流により熱交換
した後、１列の水管群７の各水管３の僅かな隙間９から
燃焼室５外に出る。この僅かな隙間９を燃焼ガス２１が
流れる際にも水管３表面と熱交換する。燃焼室５内で燃
焼反応が完了後、僅かな隙間９から燃焼室５外に出て行
く燃焼ガス２１により、先細り形状の燃焼室５内を通過
する燃焼ガス量は下流側に行くに従って減少する。これ
に対応して燃焼室５も順次狭くなって先細り形状となっ
ているため、燃焼室５の先細り部分を通過するガス流速
は高く保たれ、熱伝達率をＶ字状に配列された水管群７
の各水管３において高い値に維持することができる。そ
して、燃焼ガス２１は全て先細り形状の燃焼室５を形成
する各水管３表面に垂直方向に直撃することにより、こ
の領域で衝突噴流伝熱効果により有効な伝熱を行なうこ
とができる。そして、燃焼ガスが燃焼室５外に出る際
に、各水管３間の僅かな隙間９を構成する水管表面を高
速で流れて更に熱伝達を行なうことができる。そして、
この水管間の僅かな隙間９が多数あることから、高い熱
伝達を維持したまま、通気抵抗を大幅に小さくすること
ができ、送風機の動力を小さくして、低騒音で省エネル
ギーのボイラとすることができる。このように本実施例
においては、燃焼ガスが先細り形状の燃焼室５を形成す
る多数の水管３を直撃して、水管３間の僅かな隙間を通
過する伝熱効果により炉内伝熱効率を高いものとするこ
とができる。
【００１１】図３は、本発明の第２実施例の水管ボイラ
の横断面図である。本実施例においては、相対向する水
管壁４，４を燃焼室５を先細り形状とする１列の水管群
７と略同列となるようにそれぞれ配置したものである。
１列の水管群７の配列は本発明の第１実施例と同様であ
る。このように水管壁４，４及び１列の水管群７を略直
線上に先細り形状に（全体としてＶ字状に）配列するこ
とにより、更にボイラ缶体を小型化することができる。
の横断面図である。本実施例においては、相対向する水
管壁４，４を燃焼室５を先細り形状とする１列の水管群
７と略同列となるようにそれぞれ配置したものである。
１列の水管群７の配列は本発明の第１実施例と同様であ
る。このように水管壁４，４及び１列の水管群７を略直
線上に先細り形状に（全体としてＶ字状に）配列するこ
とにより、更にボイラ缶体を小型化することができる。
【００１２】図４は、本発明の第３実施例の水管ボイラ
の横断面図である。本実施例においては、燃焼室５を先
細り形状とする１列の水管群７の外側に更に１列の水管
群１２を設けたものである。図５は、本発明の第４実施
例の水管ボイラを示し、第２列の水管群１２の外側に水
管群１３を更に１列千鳥状に配置したものである。係る
第２列の水管群１２及び第３列の水管群１３の配置によ
り、それぞれの水管３間の隙間９を流れた燃焼ガス２１
の噴流伝熱及び対流伝熱により燃焼ガスから更に熱交換
し抜熱することができる。即ち、図５に示すように、火
炎２０の外周部の最高温度は１５００℃以上であるが、
第１列の水管群７、第２列の水管群１２、第３列の水管
群１３を通過した燃焼ガス温度は図１の場合よりも低く
なり、煙道１１に排出される。このように、水管群を１
列又は２列以上、例えば千鳥配置し、水管群１２，１３
を設ければ、ボイラ缶体を燃焼ガスの流れ方向に長くす
ることなく、水管３を密に配列することができ、省スペ
ースの小型のボイラ缶体とすることができる。尚、各水
管間の僅かな隙間９を相互に略等しくすれば、水管表面
の熱伝達をどの水管でも高い値に維持することができ
る。
の横断面図である。本実施例においては、燃焼室５を先
細り形状とする１列の水管群７の外側に更に１列の水管
群１２を設けたものである。図５は、本発明の第４実施
例の水管ボイラを示し、第２列の水管群１２の外側に水
管群１３を更に１列千鳥状に配置したものである。係る
第２列の水管群１２及び第３列の水管群１３の配置によ
り、それぞれの水管３間の隙間９を流れた燃焼ガス２１
の噴流伝熱及び対流伝熱により燃焼ガスから更に熱交換
し抜熱することができる。即ち、図５に示すように、火
炎２０の外周部の最高温度は１５００℃以上であるが、
第１列の水管群７、第２列の水管群１２、第３列の水管
群１３を通過した燃焼ガス温度は図１の場合よりも低く
なり、煙道１１に排出される。このように、水管群を１
列又は２列以上、例えば千鳥配置し、水管群１２，１３
を設ければ、ボイラ缶体を燃焼ガスの流れ方向に長くす
ることなく、水管３を密に配列することができ、省スペ
ースの小型のボイラ缶体とすることができる。尚、各水
管間の僅かな隙間９を相互に略等しくすれば、水管表面
の熱伝達をどの水管でも高い値に維持することができ
る。
【００１３】図６は、本発明の第５実施例の水管ボイラ
の横断面図である。本実施例においては、相対向する水
管壁４，４をそれぞれＶ字状に水管を配列している。即
ち、バーナ側から３本の水管は互いに密接したタンゼン
トチューブ配列とし、下流側の３本はひれで接続したパ
ネル構造とし全体を浅いＶ字状としている。そして、水
管壁４，４の中央部分から１列の水管群７が先細り形状
（Ｖ字状）に配列され、その外側に第２列の水管群１２
が配列され、更に外側に第３列の水管群１３が配列され
ている。これらの水管群を構成する水管間にはそれぞれ
燃焼ガスを通過する隙間を設けてあるのは上述の実施例
と同様である。このような水管壁４及び水管群７，１
１，１２の配置により、第１列の水管群７のどの水管間
の隙間から入った燃焼ガスも等しい回数の水管との伝熱
を行って煙道１１に排出される。従って、燃焼ガスから
の抜熱を均等に行うことができ、特に大容量ボイラにお
いて有効である。
の横断面図である。本実施例においては、相対向する水
管壁４，４をそれぞれＶ字状に水管を配列している。即
ち、バーナ側から３本の水管は互いに密接したタンゼン
トチューブ配列とし、下流側の３本はひれで接続したパ
ネル構造とし全体を浅いＶ字状としている。そして、水
管壁４，４の中央部分から１列の水管群７が先細り形状
（Ｖ字状）に配列され、その外側に第２列の水管群１２
が配列され、更に外側に第３列の水管群１３が配列され
ている。これらの水管群を構成する水管間にはそれぞれ
燃焼ガスを通過する隙間を設けてあるのは上述の実施例
と同様である。このような水管壁４及び水管群７，１
１，１２の配置により、第１列の水管群７のどの水管間
の隙間から入った燃焼ガスも等しい回数の水管との伝熱
を行って煙道１１に排出される。従って、燃焼ガスから
の抜熱を均等に行うことができ、特に大容量ボイラにお
いて有効である。
【００１４】図７は、本発明の第３実施例の変形例であ
り、第２列の水管群１２の各水管３をひれ付水管１４と
したものである。ひれ付水管１４は、水管３につば状の
ひれを多数設けたもので、伝熱面積を増加して伝熱効率
を更に高めることができる。燃焼量の大きなボイラの場
合、第２列目の水管群１２迄をひれなし水管として、第
３列目以降をひれつき水管としてもよい。
り、第２列の水管群１２の各水管３をひれ付水管１４と
したものである。ひれ付水管１４は、水管３につば状の
ひれを多数設けたもので、伝熱面積を増加して伝熱効率
を更に高めることができる。燃焼量の大きなボイラの場
合、第２列目の水管群１２迄をひれなし水管として、第
３列目以降をひれつき水管としてもよい。
【００１５】図８は、本発明の第１実施例の水管ボイラ
の第１列の水管群７の隙間９部分に、伝熱促進体１５を
配置したものである。伝熱促進体１５は例えばステンレ
ス鋼等の耐熱材を、Ｖ字状に折り曲げたものを、僅かな
隙間を介して水管３間の谷間に配置したものである。こ
れにより、水管背面の死伝熱面が活用され燃焼室５外側
の水管３表面での対流伝熱効果を更に上げることができ
る。図９は、本発明の第３実施例の水管ボイラの第２列
目の水管群１２の各水管３の背面に沿って各水管の谷間
に伝熱促進体１５を取り付けたものである。２列目の水
管群１２の背面に沿って燃焼ガスを流すことにより、第
２列目の水管への熱伝達を更に向上させたものである。
の第１列の水管群７の隙間９部分に、伝熱促進体１５を
配置したものである。伝熱促進体１５は例えばステンレ
ス鋼等の耐熱材を、Ｖ字状に折り曲げたものを、僅かな
隙間を介して水管３間の谷間に配置したものである。こ
れにより、水管背面の死伝熱面が活用され燃焼室５外側
の水管３表面での対流伝熱効果を更に上げることができ
る。図９は、本発明の第３実施例の水管ボイラの第２列
目の水管群１２の各水管３の背面に沿って各水管の谷間
に伝熱促進体１５を取り付けたものである。２列目の水
管群１２の背面に沿って燃焼ガスを流すことにより、第
２列目の水管への熱伝達を更に向上させたものである。
【００１６】図１０は、本発明の第６実施例の水管ボイ
ラを示す。このボイラは、前述の第３実施例のボイラの
燃焼室５内に複数の水管２３（ここでは３本）を設けた
ものである。水管２３はバーナ６に近い燃焼室５内の中
央部に２本の水管を配置して、ガス流れに沿い下流側に
一本の水管を配置したものである。そして、水管２３の
下流側に、第１列目の水管群７との間に空間部２４が設
けられている。この水管２３により、燃焼ガスの乱流強
度を増加し、複数の水管２３と１列目の水管群７との間
の空間２４において残存ＣＯを酸化してＣＯ2 ガスとす
ることができる。係る構造により、先細り形状の燃焼室
５内でＣＯガスの酸化反応が完了し、低ＣＯガス濃度の
ボイラ缶体とすることができる。この場合には、火炎２
０の周辺部の最高温度は１５００℃以上であり、燃焼ガ
スは水管２３で抜熱され且つ乱流状態となり、ＣＯ酸化
領域２４に入る。この部分の温度は１０００〜１５００
℃であり、ＣＯガスをＣＯ2 ガスとすることができる。
ラを示す。このボイラは、前述の第３実施例のボイラの
燃焼室５内に複数の水管２３（ここでは３本）を設けた
ものである。水管２３はバーナ６に近い燃焼室５内の中
央部に２本の水管を配置して、ガス流れに沿い下流側に
一本の水管を配置したものである。そして、水管２３の
下流側に、第１列目の水管群７との間に空間部２４が設
けられている。この水管２３により、燃焼ガスの乱流強
度を増加し、複数の水管２３と１列目の水管群７との間
の空間２４において残存ＣＯを酸化してＣＯ2 ガスとす
ることができる。係る構造により、先細り形状の燃焼室
５内でＣＯガスの酸化反応が完了し、低ＣＯガス濃度の
ボイラ缶体とすることができる。この場合には、火炎２
０の周辺部の最高温度は１５００℃以上であり、燃焼ガ
スは水管２３で抜熱され且つ乱流状態となり、ＣＯ酸化
領域２４に入る。この部分の温度は１０００〜１５００
℃であり、ＣＯガスをＣＯ2 ガスとすることができる。
【００１７】図１１は、本発明の第６実施例の変形例で
あり、燃焼室５内の水管２３の本数をバーナ６側から３
本、２本、２本としたものである。この水管２３Ａは、
前述の水管２３と比較して本数も多いため、乱流効果は
よりきめ細かくなり、図示するようにＣＯ酸化域２４は
図１０に示す実施例よりも更に広がる。
あり、燃焼室５内の水管２３の本数をバーナ６側から３
本、２本、２本としたものである。この水管２３Ａは、
前述の水管２３と比較して本数も多いため、乱流効果は
よりきめ細かくなり、図示するようにＣＯ酸化域２４は
図１０に示す実施例よりも更に広がる。
【００１８】図１２は、本発明の第７実施例の水管ボイ
ラを示す。本実施例の構成は、前述の第６実施例とほぼ
同様であるが、水管２３Ｂをその一部が火炎２０内に位
置するように配置したものである。火炎２０内に水管２
３Ｂの一部の水管が位置することから、火炎２０が冷却
され、火炎温度が低下する。これにより、ＮＯxの発生
濃度を低減し、低ＮＯX 濃度のボイラとすることができ
る。更に、先細り形状の水管群７で囲まれた燃焼室５内
のＣＯ酸化域２４において、残存ＣＯを酸化して低ＮＯ
X、低ＣＯ性能のボイラ缶体としたものである。係る水
管配列によれば、燃焼室内のガス通路断面積を拡大する
ことなく、ＣＯを酸化できる領域２４を確保することが
でき、合理的なバランスのとれた燃焼室とすることがで
きる。
ラを示す。本実施例の構成は、前述の第６実施例とほぼ
同様であるが、水管２３Ｂをその一部が火炎２０内に位
置するように配置したものである。火炎２０内に水管２
３Ｂの一部の水管が位置することから、火炎２０が冷却
され、火炎温度が低下する。これにより、ＮＯxの発生
濃度を低減し、低ＮＯX 濃度のボイラとすることができ
る。更に、先細り形状の水管群７で囲まれた燃焼室５内
のＣＯ酸化域２４において、残存ＣＯを酸化して低ＮＯ
X、低ＣＯ性能のボイラ缶体としたものである。係る水
管配列によれば、燃焼室内のガス通路断面積を拡大する
ことなく、ＣＯを酸化できる領域２４を確保することが
でき、合理的なバランスのとれた燃焼室とすることがで
きる。
【００１９】尚、ＣＯを酸化させるＣＯ酸化域２４は、
大きな燃焼室は必要なく、先細り形状の燃焼室５は容積
が小さく、このスペースとして好適なものであり、低Ｃ
Ｏ性能のもとに省スペースのボイラ缶体とすることがで
きる。
大きな燃焼室は必要なく、先細り形状の燃焼室５は容積
が小さく、このスペースとして好適なものであり、低Ｃ
Ｏ性能のもとに省スペースのボイラ缶体とすることがで
きる。
【００２０】尚、以上に数例の本発明の実施例について
述べたが、水管の本数等は本実施例に限定されるもので
なく、ボイラの大きさ等を勘案して適宜変更すればよい
のは勿論のことである。又、先細り形状の水管群７の燃
焼ガス下流側に配置する２列目、３列目の水管群に更に
４列目あるいは５列目を追加してもよいのも勿論のこと
である。このように本発明の趣旨を逸脱することなく種
々の変形実施例が可能である。
述べたが、水管の本数等は本実施例に限定されるもので
なく、ボイラの大きさ等を勘案して適宜変更すればよい
のは勿論のことである。又、先細り形状の水管群７の燃
焼ガス下流側に配置する２列目、３列目の水管群に更に
４列目あるいは５列目を追加してもよいのも勿論のこと
である。このように本発明の趣旨を逸脱することなく種
々の変形実施例が可能である。
【００２１】
【発明の効果】以上に説明したように本発明によれば、
燃焼室の形状をガスの流れ方向に対して先細りとし、水
管間のわずかな隙間から燃焼ガスを流出させることによ
り、多数の水管と効果的に伝熱を行なうことができる。
これにより、伝熱効率が大幅に改善され、小型軽量の水
管ボイラを提供することができる。又、先細り形状の燃
焼室内に火炎に近い部分に水管群を配置することによ
り、火炎を冷却して燃焼ガスに乱流効果が発生し、ＣＯ
ガスをその下流の空間部で酸化することができる。これ
によりＮＯX 、ＣＯガス濃度を下げた高伝熱効率の小型
軽量の縦型水管ボイラを提供することができる。
燃焼室の形状をガスの流れ方向に対して先細りとし、水
管間のわずかな隙間から燃焼ガスを流出させることによ
り、多数の水管と効果的に伝熱を行なうことができる。
これにより、伝熱効率が大幅に改善され、小型軽量の水
管ボイラを提供することができる。又、先細り形状の燃
焼室内に火炎に近い部分に水管群を配置することによ
り、火炎を冷却して燃焼ガスに乱流効果が発生し、ＣＯ
ガスをその下流の空間部で酸化することができる。これ
によりＮＯX 、ＣＯガス濃度を下げた高伝熱効率の小型
軽量の縦型水管ボイラを提供することができる。
【図１】本発明の第１実施例の水管ボイラの横断面図。
【図２】図１に示す水管ボイラの立面図。
【図３】本発明の第２実施例の水管ボイラの横断面図。
【図４】本発明の第３実施例の水管ボイラの横断面図。
【図５】本発明の第４実施例の水管ボイラの横断面図。
【図６】本発明の第５実施例の水管ボイラの横断面図。
【図７】本発明の第３実施例の変形例を示す横断面図。
【図８】本発明の第１実施例の変形例を示す横断面図。
【図９】本発明の第３実施例の変形例を示す横断面図。
【図１０】本発明の第６実施例の水管ボイラの横断面
図。
図。
【図１１】本発明の第６実施例の変形例を示す横断面
図。
図。
【図１２】本発明の第７実施例の水管ボイラの横断面
図。
図。
１ 上部管寄せ（又は上部胴） ２ 下部管寄せ（又は下部胴） ３ 水管 ４ 水管壁 ５ 燃焼室 ６ バーナ ７ 先細り状（第１列）の水管群 ９ 水管間の隙間 １０ ケーシング １１ 煙道 １２ 第２列の水管群 １３ 第３列の水管群 １４ ひれ付水管 １５ 伝熱促進体
Claims (9)
- 【請求項１】 水管に対して交差方向に燃焼ガスを流す
水管ボイラにおいて、相対向する水管壁と、該水管壁の
間に燃焼ガスを略水平方向に噴出するバーナと、該水管
壁からバーナと反対側に突出して燃焼ガスの流れ方向に
対して先細りの燃焼室を形成するように配設された１列
の水管群とからなり、前記水管群の水管間には燃焼ガス
を流出する僅かな隙間を備えたことを特徴とする水管ボ
イラ。 - 【請求項２】 前記１列の水管群の燃焼ガスの下流側に
更に１列又は２列以上の水管群を僅かな隙間をおいて配
置したことを特徴とする請求項１記載の水管ボイラ。 - 【請求項３】 前記水管群には、僅かな隙間をもったガ
ス通路を形成する伝熱促進体を更に備えたことを特徴と
する請求項１又は２記載の水管ボイラ。 - 【請求項４】 前記更に配列された１列又は２列以上の
水管は、その一部又は全部がひれ付水管であることを特
徴とする請求項２記載の水管ボイラ。 - 【請求項５】 水管に対して交差方向に燃焼ガスを流す
水管ボイラにおいて、相対向する水管壁と、該水管壁の
間に燃焼ガスを略水平方向に噴出するバーナと、該水管
壁からバーナと反対側に突出して燃焼ガスの流れ方向に
対して先細りの燃焼室を形成するように配設された１列
の水管群とからなり、前記水管群の水管間には燃焼ガス
を流出する僅かな隙間を備え、前記水管壁及び１列の水
管群に囲まれた燃焼室内であって、そのバーナ側に複数
の水管を更に配置し、該水管と前記先細りの燃焼室を形
成する１列の水管群との間に空間部を設けたことを特徴
とする水管ボイラ。 - 【請求項６】 前記先細りの燃焼室を形成する１列の水
管群の燃焼ガスの下流側に更に１列又は２列以上の水管
群を僅かな隙間をおいて配置したことを特徴とする請求
項５記載の水管ボイラ。 - 【請求項７】 前記燃焼室内の水管は、前記バーナから
生成する燃焼火炎内にその一部を配置したことを特徴と
する請求項５又は６記載の水管ボイラ。 - 【請求項８】 前記水管群には、僅かな隙間をもったガ
ス通路を形成する伝熱促進体を更に備えたことを特徴と
する請求項５乃至７記載の水管ボイラ。 - 【請求項９】 前記更に配列された１列又は２列以上の
水管は、その一部又は全部がひれ付水管であることを特
徴とする請求項５乃至７記載の水管ボイラ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27028794A JPH08110002A (ja) | 1994-10-07 | 1994-10-07 | 水管ボイラ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27028794A JPH08110002A (ja) | 1994-10-07 | 1994-10-07 | 水管ボイラ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08110002A true JPH08110002A (ja) | 1996-04-30 |
Family
ID=17484164
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27028794A Pending JPH08110002A (ja) | 1994-10-07 | 1994-10-07 | 水管ボイラ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08110002A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100000508A1 (en) * | 2008-07-07 | 2010-01-07 | Chandler Ronald L | Oil-fired frac water heater |
| WO2024023894A1 (ja) * | 2022-07-25 | 2024-02-01 | 三菱重工パワーインダストリー株式会社 | 燃焼設備 |
-
1994
- 1994-10-07 JP JP27028794A patent/JPH08110002A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100000508A1 (en) * | 2008-07-07 | 2010-01-07 | Chandler Ronald L | Oil-fired frac water heater |
| US8534235B2 (en) * | 2008-07-07 | 2013-09-17 | Ronald L. Chandler | Oil-fired frac water heater |
| US20140048268A1 (en) * | 2008-07-07 | 2014-02-20 | Ronald L. Chandler | Method for Hydraulically Fracturing a Well Using An Oil-Fired Frac Water Heater |
| US8960564B2 (en) * | 2008-07-07 | 2015-02-24 | Ronald L. Chandler | Method for hydraulically fracturing a well using an oil-fired frac water heater |
| US9062546B2 (en) | 2008-07-07 | 2015-06-23 | Ronald L. Chandler | Method for heating treatment fluid using an oil-fired frac water heater |
| WO2024023894A1 (ja) * | 2022-07-25 | 2024-02-01 | 三菱重工パワーインダストリー株式会社 | 燃焼設備 |
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