JPS609527Y2 - ボイラ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、一対の氷室の間に燃焼室を囲んで流体通路を
配備したボイラ（木管式、貫流式など）に関するもので
ある。

従来のこの種のボイラの例を第１図及び第２図に示せば
、環状の上部水室１及び下部水室２との間に水管３，４
が二重の円筒状をなして配列され、中央に燃焼室５を形
成し、第２図の如き配置にて煙道人口６、煙道７が形成
され、ケーシング８との間に煙道９を形成し煙道１０に
至る。

１１はバーナである。

水管３又は４は隣接するものは互いに密着して第２図の
如く連続してらせん形の壁を形成する。

水管３又は４の上下端は直径が細く形成されて上部水室
１又は下部水室２と接続しているので隣接する小直径部
との間に隙間を生ずる。

この隙間はキャスター１２で埋められて木管で形成され
る前述のらせん状の壁はその両側の空間を遮断する。

１３は熱応力を避けるためのたわみ部、１４は炉底のキ
ャスターである。

このボイラの運転に当たっては、中央のバーナ１１を燃
焼せしめれば輻射及び燃焼ガスの対流により燃焼室５に
面している水管３の内側が加熱され、煙道人口６より煙
道７を通過する燃焼ガスにより煙道７の両面の水管３，
４が加熱され、最外部の煙道９を通過する間に水管４が
加熱される。

この際比較的高温の内側の水管３が昇水管となり、比較
的低温の外側の水管４が降水管となり水が循環する。

このようなボイラをさらに有効に稼動せしめるために一
層の効率の向上が望まれている。

効率向上のためには種々の方式があるが、その一つとし
て有効な伝熱面積を増大せしめる方法がある。

これは一般に単位伝熱面積当たりの伝熱量が少ない方が
熱効率がよいからであるが、伝達面積を増大せしめるた
めにはボイラ全体の大きさが大きくなり、据付面積、価
格などに関して不利となる欠点があった。

またこの方式では、バーナ１１から出た燃料油の粒子が
、バーナ１１の付近の流路１５（第１図）においては、
完全燃焼せずに大きな粒子のまま煙道７に入る。

燃焼室５の下部近くの流路１６から煙道人口６に入るも
のは完全燃焼するから差支えないが、上記の不完全燃焼
粒子を含んだガスが煙道７に入ると冷却されるので未燃
のまま排出さればい塵量が増大する。

これを防ぐにはバーナ１１付近のミキシングを良好にし
て燃焼室５内における燃焼を完全にする必要がある。

このミキシングによりばい塵量を低減することができる
。

ボイラの外形寸法を変えずに伝熱面積を増大せしめて、
これらの欠点を改良するために、木管の中に煙道を設け
、内外から木管を加熱する構造のものが見られるが、煙
管が全ての水管内に設けられているので、煙管による内
部からの加熱により流体の上昇が全体的に促進され、上
昇流ど下降流による整然とした流体の循環が乱され、液
面が安定しない。

従って負荷側の蒸気消費量に変動があった場合に、液面
の揺動が激しく、液面がしばしば上限、下限に達腰その
為に自動的にしばしば運転遮断が行われ、円滑な運転を
妨げる欠点があった。

本考案は、従来のものの上記の欠点を除き、負荷側の蒸
気消費量に変動があっても、液面の揺動が少なく、無益
な運転遮断を避けて安定した運転が行われるボイラを提
供することを目的とするものである。

本考案は、環状の第一氷室と第二氷室とを平行に配備し
、該第−水室と第二水室との間を、バーナ中心線を囲ん
で同心円的に燃焼室壁と煙道壁とを二重に配設して前記
燃焼室壁の内部に周壁が垂直な燃焼室を形成腰前記燃焼
室壁と前記煙道壁との間に第一煙道を形成し、前記煙道
壁とケーシングとの間に第二煙道を形成し、前記燃焼室
壁及び煙道壁は前記第一水室と第二氷室とを接続する流
体通路をそれぞれ備え、前記燃焼室壁の流体通路及び前
記煙道壁の流体通路には内部にそれぞれ煙管を有し、該
煙管の流入口と流出口とは反対端に設けられ、かつ前記
燃焼室壁の煙管の流出口と前記煙道壁の煙管の流入口は
反対側に設けられて、燃焼ガスが前記燃焼室壁の煙管、
前記第一煙道、前記煙道壁の煙管及び前記第二煙道を経
て外部に導かれるように構成し、前記煙道壁の一部に、
煙管を配設しない無煙管領域を設けたことを特徴とする
ボイラである。

本考案を実施例につき図面を用いて説明すれば、第３図
、第４図において、環状の第一水室である上部水室１と
第二水室である下部水室２とを平行に水平に配備し、上
部水室１と下部水室２との間をバーナ１１の中心線を囲
んで同心円的に燃焼室壁１７（水管３が密接して並べら
れて形成される）と煙道壁１８（水管４が密接に並べら
れて形成される）とを二重に配設して、燃焼室壁１７の
内部に周壁が垂直な燃焼室５を形成し、燃焼室壁１７と
煙道壁１８との間に第一煙道７を形成し、煙道壁１８と
ケーシング８との間に第二煙道９を形成し、燃焼室壁１
７及び煙道壁゛１８は上部水室１と下部水室２とを接続
する流体通路としての水管３及び水管４をそれぞれ備え
、燃焼室壁１７の水管３及び煙道壁１８の水管４には内
部にそれぞれ煙管１９．２３を有し、煙管１９．２３の
流入口２０．２４と流出口２１．２５とは反対側に設け
られ、かつ燃焼室壁１７の煙管１９の流出口２１と、煙
道壁１８の煙管２３の流入口２４は反対側に設けられて
、燃焼ガスが燃焼室壁１７の煙管１９、第一煙道７、煙
道壁１８の煙管２３及び第二煙道９を経て外部に導かれ
るように構成されている。

水管３相互間、又は水管４相互間は全長が溶接されるか
、又は部分的なビードで結合される。

第２図の煙道６は設けられていない。

水管３，４の上、下端はキャスター１２にて埋められ密
閉している。

煙道壁１８を形成している水管４のうち一部のものは、
内部に煙管２３を備えず、煙道壁１８の一部に、煙管を
配設しない無煙管領域３０が設けられている。

運転に当たっては、中央のバーナ１１を燃焼せしめれば
輻射及び対流熱により水管３の内方の側を加熱する。

この際焔は燃焼室壁１７の内部周壁である水管３には直
接にはあまり接触しない。

燃焼ガスは下部の流入口２０及び煙管１９を通過し水管
３の水を内部より加熱して流出口２１より煙道７の上端
に入り、煙道７を下降して水管３の外方の面、水管４の
内方の面を加熱して下端にて流入口２４より煙管２３に
入り、水管４の水を内部より加熱して流出口２５より煙
道９に入り、木管４の外方の面を加熱しながら煙道１０
に至り排出される。

本実施例は、以上の如く構成され作用するので伝熱面積
は水管３，４の中の煙管１９．２３の面積が増加してい
るので単位面積当たりの伝熱量が少なく熱効率は向上し
、しかもボイラ全体の寸法の増大を伴うことはない。

その上燃焼室５からの燃焼ガスの出口はバーナ１１の反
対側にあり、完全燃焼を行なった後の燃焼ガスのみを流
出せしめる構造であり、また、燃焼室５の内部周壁であ
る水管３の内面は垂直であり、輻射と対流により加熱さ
れ、焔の直接接触による加熱はあまり行なわれないので
、完全燃焼のため特に激しいミキシングを行なう必要も
なく、ばい塵の発生を抑制することができる。

さらに、煙道壁１８の一部は無煙管領域３０となってい
るので、この部分の水管４内の液体の温度は他の部分の
温度より低くなり、もともと主として降水が行われてい
る煙道壁１８の水管４のうちでも特に降水が促進される
降水流路が確保され、流体の循環が円滑となり、負荷側
の蒸気消費量の変動があっても液面の揺動を少なくする
ことができる。

従って液面が必要以上に上限、下限に達することを防ぎ
、無益な運転停止を避け、安定した運転を行うことがで
きる。

第５図は別の実施例を示し、いわゆる戻り燃焼を行なわ
しめる場合の例を示す。

即ち、バーナ１１は戻り燃焼用のロングフレーム式のも
のがやや下に下げて装着され、燃焼ガスは一度底部に当
たり反転して燃焼室の周囲に沿って上昇するものである
。

戻り燃焼によってさらに完全燃焼とＮＯｘ低減が期待で
きる。

この場合流入口２０，２４、流出口２１，２５、煙道１
０の位置は第３図の場合と上下が逆となった配置になる
。

第６図は別の実施例で、第４図相当の断面図を示し、燃
焼室壁１７と煙道壁１８とがそれぞれ同心円的な内筒２
６と外筒２７、及び内筒２８と外筒２９とより成るもの
で、それぞれ内筒２６と外筒２７との間の空間、及び内
筒２８と外筒２９との間の空間が流体通路となっている
ものである。

以上の実施例は、垂直型の木管式のボイラの例が示され
ているが、貫流式のものにも適用できまた水平式のもの
に対しても適用して同様な効果をもたらすことができる
。

水平式の場合は水平より僅か傾けることが好ましい。

本考案により、ボイラ内の液体の降水を部分的に促進−
降水流路を確保して液体の循環を円滑となし、負荷側の
蒸気消費量の変動に対しても液面の揺動が少なくなり、
液面の大きな揺動による無益な運転停止を避け、安定し
た運転を行うボイラを提供することができ、実用上極め
て大なる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のボイラの例の縦断面図、第２図はそのＩ
−Ｉ線面断面図、第３図は本考案の実施例の縦断面図、
第４図はその■−■線横線面断面図５図は別の実施例の
縦断面図、第６図は別の実施例の横断面図である。 １・・・・・・上部氷室、２・・・・・・下部水室、３
，４・・・・・・水管、５・・・・・・燃焼室、６・・
・・・・煙道入口、７・・・・・・煙道、８・・・・・
・ケーシング、９．１０・曲・煙道、１１・・・・・・
バーナ、１２・・・・・・キャスター、１３・・・・・
・たわみ部、１４・・・・・・キャスター、１５，１６
・・・・・・流路、１７・・・・・・燃焼室壁、１８・
・・・・・煙道壁、１９・・・・・・煙管、２０・・・
・・・流入口、２１・・・・・・流出口、２３・・・・
・・煙管、２４・・・・・・流入口、２５・・・・・・
流出口、２６・・・・・・内筒、２７・・・・・・外筒
、２８・・・・・・内筒、２９・・・・・・外筒、３０
・・・・・・無煙管領域。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 環状の第一水室と第二氷室とを平行に配備し、該第−氷
   室と第二氷室との間を、バーナ中心線を囲んで同心円的
   に燃焼室壁と煙道壁とを二重に配設して前記燃焼室壁の
   内部に周壁が垂直な燃焼室を形成し、前記燃焼室壁と前
   記煙道壁との間に第一煙道を形成し、前記煙道壁とケー
   シングとの間に第二煙道を形成し、前記燃焼室壁及び煙
   道壁は前記第一水室と第二水室とを接続する流体通路を
   それぞれ備え、前記燃焼室壁の流体通路及び前記煙道壁
   の流体通路には内部にそれぞれ煙管を有し、該煙管の流
   入口と流出口とは反対側に設けられ、かつ前記燃焼室壁
   の煙管の流出口と前記煙道壁の煙管の流入口は反対側に
   設けられて、燃焼ガスが前記燃焼室壁の煙管、前記第一
   煙道、前記煙道壁の煙管及び前記第二煙道を経て外部に
   導かれるように構威し、前記煙道壁の一部に、煙管を配
   設しない無煙道領域を設けたことを特徴とするボイラ。