JPS602402Y2 - 背圧板を有する煙管式ボイラ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、煙管としては管体外周から成形加工等により
内面に螺旋状などの隆起を形成させた金属管（以後１螺
旋状煙管ヨという。

）を、そして直管状煙管を補強用の管ステーとして有す
る形式の煙管ボイラ、炉筒煙管ボイラおよび圧力容器な
ど（以後１煙管式ボイラヨと総称する。

）に係わり、さらに具体的にいえば、この種の煙管式ボ
イラにおける管ステーとしての直管状煙管の改良に関す
るものである。

改めて説明するまでもなく、螺旋状煙管は、通常の直管
状煙管に比べて、熱伝達率が非常に高いので、ボイラの
小形化にはきわめて有効であるけれども、管板の実用設
計上不可欠な管ステーとしての直管状煙管はそれら螺旋
状煙管よりも流通抵抗が当然に小さいことから、なんら
かの対策を講じない限り、燃焼排ガスは、同一管群中に
おいて、流動抵抗の極度に小さいこれら直管状煙管内を
集中的に流れる傾向が避けられず、したがって熱伝達効
率の高い螺旋状煙管を採択した意義が失なわれ、その目
的、効果が達成されない。

ところで、この種の煙管式ボイラにおける上述したよう
な直管状煙管に対する燃焼排ガスの偏流防止手段として
は、排ガスの流通を適度に抑制する目的から、 （４）螺旋状煙管と同一外径で、内径は適度に小さい、
換言すれば、肉厚の十分に大きい直管を管ステーに使用
する。

（Ｂ） 螺旋状煙管に比べて、外径、内径ともに小さ
い直管を管ステーとして使用する。

（Ｃ） 螺旋状煙管と同一外径で、通常の肉厚を有す
る直管内に捻回金属片その他適当な抵抗体を挿入したも
のを管ステーとして使用する。

などの方法が従来採用、実施せられてきた。

しかし、上記で代表される従来公知、公用の方法のうち
、（４）法では所望の効果を得るためには当該直管状煙
管の肉厚を相当大きくする必要があるので、拡管方式に
よる管板への取付けは困難となリ、一般には管式に開先
を取り、それら煙管は溶接で取付けられることになる。

したがって、この場合には、該煙管と管板との取付個所
において、管式内周と煙管外周との間に形成される微小
間隙部分に、侵入したボイラ水の濃縮液により、いわゆ
るアルカリ腐食の起るおそれが多分にある。

そのうえ厚肉の特別な直管を使用しなければならないの
で、材料が入手しがたく、また値段もそれだけ高くなる
。

（Ｂ）法では、同一管群中において、管ステーとなる直
管状煙管用の管式だけが小径となるので、管板の穴明は
加工時に誤作をする可能性があり、穴明は作業が厄介で
、手間どり効率も悪い。

また（Ｑ法では、螺旋煙管と外径同一で、通常の規格肉
厚の直管を使用できるという利点がある反面、それら抵
抗体は取出し可能に管内に嵌挿し、自重または半径方向
への弾発力ないしは膨張力によって管内壁面に当接させ
、固定せしめであるに過ぎないから、ボイラの運転中に
、風圧で移動し、煙管内から脱出することもありうる。

またこの種の抵抗体は、組合わされる螺旋状煙管自体に
固有な通風抵抗に対応、関連した形状、寸法、長さにす
る必要があり、少しく評言すれば外径、肉厚とも同一の
螺旋状煙管であっても、内面に形成した隆起の寸法、形
状が異なれば、通風抵抗特性も当然に相違が生じるが、
それに対応して抵抗。

体の形状などを適正に変える必要がある。

本考案は螺旋状煙管を用いた煙管式ボイラに見られる上
述のような種々の欠点、不利、不都合の除去を目的とし
てなされたもので、本考案によれば、構造簡単、小形軽
量で、しかも耐久性に勝；れ、蒸発率の高い改良された
この種煙管式ボイラを安価に提供することができる。

本考案は、このような目的を達成するため、所要の管ス
テーとしては、同一煙管群中に組合される多数の螺旋状
煙管と外径が実質的に同一で、肉ｊ厚は管板への拡管取
付けに支障がなく、耐圧強度の保持上にも十分な寸法の
直管状煙管を使用するとともに、それら直管状煙管の各
出口外方には、該出口開口面積と有効面積に大差のない
円形、菱形あるいは楕円形など適当な形状の背圧板をそ
れ４ぞれ当該開口に比較的近接させた位置で、好ましく
は同心的に、かつ対面する管板あるいは煙管に、着脱お
よび離間寸法の調節が可能に、対設、保持せしめた点に
顕著な特徴がある。

したがつて、この背圧板自体の寸法、形状は変えなくて
も、この出口開口端からの離間寸法を適当に設定するだ
けで、当該直管状煙管の背圧、換言すれば、その内部を
通る排ガスの流動抵抗を無段階、１精密に、しかも広範
囲に増減できることから、所望の偏流防止もきわめて簡
単、容易に行えるなどの利益が得られる。

次に、本考案の実施例を図面について具体的に説明する
と、第１図において、１はそれらのうち？の１本だけを
代表的に示した複数本の螺旋状煙管、１ａはその内面に
形成された螺旋状の隆起、２はそれら多数の螺旋状煙管
１と同一煙管群中に、管ステーとして併設せられた直管
状煙管であって、外径は螺旋状煙管１の外径と実質的に
等しツ＜、標準寸法の肉厚を有する。

そして、これら螺旋状煙管１および直管状煙管２の両端
はいずれも対向する前部管板３および後部管板４に、拡
管または溶接など適宜の手段で、水密に、しっかり取付
けられている。

また５は直管状煙管２の出口に近接してその外方に、適
宜の手段で、離脱および該出口開口端からの距離の調整
可能に、対設、保持せられた適当な寸法、形状を有する
背圧板である。

第２図および第３図は、本考案における背圧板の形状お
よび保持手段などを異にした２種類の実施態様を示す拡
大詳細図で、第２図（４）〜（Ｃ）において、２は管板
４に拡管または溶接により装着された直管状煙管、５ａ
はこの煙管の出口開口端から外方へＤ寸法位置に、同心
的に保持せられる円形をした背圧板、６ａｙ６ｂは断面
形状が矩形をした一対の背圧板支持板であって、該背圧
板５ａにはそれら支持板の断面形状よりやや寸法の大き
い２個の矩形穴が煙管２の内径寸法およびそれら支持板
６ａ、６ｂの断面形状、寸法を勘案した適切な間隔Ｅを
保って穿設されており、これら矩形穴を貫通して該煙管
２内に適当な深さまでそれぞれの内側端（先端）部側が
挿入せられたそれら支持板６ａ、６ｂの外側端部同志は
ボルト７およびナツト７ａを介して締め付けられている
。

この実施例では、図示のように、ボルト７と支持板６ｂ
およびこのボルト寄りの適当な位置で、背圧板５ａと支
持板６ｂとがそれぞれ溶接によって、相互に固着せしめ
てあり、該背圧板を煙管２ないしは管板４の所定位置へ
装着するには、背圧板５ａ、ボルト・ナツト７．７ａと
一体的に結合された支持板６ａ、６ｂの先端部を対応す
る煙管２の出口側開口内へ挿入し、該開口端から背圧板
５ａの内側面までの間隙が所定の０寸法になるように進
退させて、位置の調整を行なった後、ボルト７のナツト
７ａを僅かに締めると、支持板６ａの先端部は、第２図
Ａにおいて、背圧板５ａに設けた矩形穴との嵌挿部を中
心に時計方向へ回動し、一点鎖線で示したように、矩形
支持板６ａの上面および６ｂの下面における左右の角部
４個所が該煙管２の内周面に適当な押圧力で当接せしめ
られるので、背圧板５ａは所望のＤ寸法距離を保って、
煙管２とほぼ同心的に、確実に支持される。

第３図においては、はＳ′菱形状に形成させた背圧板５
ｂは、管板４の外面側に植設した２本のスタッド・ボル
ト８，８に、それぞれ挟着用のナラ）９，９ａの螺合位
置により、０寸法の調整可能に支持されている。

なお本考案における背圧板の形状９寸法は、上記実施例
に限定されるものではなく、隣接する各螺旋状煙管２の
出口開口との相対位置関係を考慮して、適宜に決定すれ
ばよい。

しかし、一般にはこれら背圧板の有効面積は、対峙させ
る直管状煙管２の外径円とはＳ′等しくし、その周縁部
を隣接する螺旋状煙管２の出口から導出される燃焼ガス
の正常な流線内に介在せしめないようにすることが望ま
しい。

以上の説明で明らかなように、本考案によれば、管ステ
ーとしての直管状煙管を同−煙管群に属する螺旋状煙管
と同一外径で、しかも肉厚は通常の規格品を使用できる
ので、管板の穿入および管板への取付は作業が容易で、
能率的に行なえるうえ、さらに次のようなすぐれた利点
、効果が期待できる。

１ 内面に形成させた螺旋状の隆起などの形状、寸法を
種々変化させたものに対しても、外径が同一であれば、
背圧板の寸法、形状はそのままで、（寸法、形状を変え
たり、背圧板に孔を設けたりすることなく）０寸法だけ
の調整で、直管状煙管の流動抵抗をきわめて容易に該螺
旋状煙管のそれにその都度適応せしめうる。

すなわち、融通性が大きい。

２ 背圧板はボルトなどによって固定されるため、ボイ
ラの運転中に風圧で移動したり、脱落することがない。

３ 背圧板自体の肉厚は付与すべき流動抵抗値と無関係
であり、しかも排ガス温度の低い煙管出口側に設けられ
るものであるから、その肉厚を適当に増すことでその寿
命は著しく高められる。

−４煙管内に挿着する抵抗体と異なり、抜いて見る必要
がないので、ボイラの運転を停止して行なう背圧板の異
状有無の点検、位置の調整などはきわめて簡単、容易に
行なえる。

５ 煙管内に挿着された抵抗体は高温の燃焼排ガスに常
時露出しているので、焼損しやすく、また膨張により変
形するので、抜出しが困難であるが、そのような不都合
がない。

６ 管内に付着せるススを掃除するため、チューブ・ク
リーナを通す際には、抵抗体、背圧板のいずれも取外す
必要があるが、その場合には抵抗体に比べて背圧板の方
がその着脱は著しく容易である。

７ 抵抗体の長さが長い場合には、その換装のためかな
りのスペースが余分に必要となるが、背圧板ではその必
要がない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案に係る煙管式ボイラの要部を略示した
一部切欠き側面図、第２図Ａは本考案の一実施例の要部
を示す一部切欠き拡大側面図、第２図Ｂはそのｂ−ｂ線
における矢視正面図、第２図Ｃは第２図Ａのｃ−ｃ線に
おける矢視平面図、第３図Ａは別の実施例の要部を示す
拡大縦断面図、第３図Ｂはそのｂ−ｂ線における一部切
欠き矢視正面図である。 １・・・・・・螺旋状煙管、１ａ・・・・・・螺旋状に
形成された隆起、２・・・・・・管ステーとしての直管
状煙管、３．４・・・・・・管板、５．５ａ、 ５ｂ・
・・・・・背圧板、６ａ、６ｂ・・・・・・背圧板の支
持板、７，８・・・・・・ボルト、７ａｇ ９１ ９ａ
・・・・・・ナツト、Ｄ・・・・・・直管状管板２の出
口開口端と背圧板内面との距離。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. （１）内面に螺旋状などの隆起を形成させた螺旋状煙管
   と、管ステーとしての直管状煙管とを同一煙管群に配分
   、併設してなる煙管式ボイラにおいて、それら直管状煙
   管の外径を、上記螺旋状煙管の外径と実質的に同一にす
   るとともに、それら直管状煙管の各出口に適当な形状、
   寸法の背圧板をそれぞれ該出口開口に近接して、離脱可
   能に、対峙、保持せしめ、該背圧板と対峙する直管状煙
   管出口開口端との距離が調整可能にしであることを特徴
   とする背圧板を有する煙管式ボイラ。
2. （２）該背圧板は対峙する直管状煙管と同心で、しかも
   この煙管の外径とほぼ等しいか若干太き目の円形板であ
   る、実用新案登録請求の範囲第（１）項記載の背圧板を
   有する煙管式ボイラ。