JPS6016809Y2 - 節炭器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は節炭器に係り、特に廃熱ボイラ等の負荷変動
の大きい蒸気発生器に好適な節炭器の構造に関する。

第１図は従来の廃熱ボイラの一例を示し、給水Ｗは給水
ポンプ１を経て排ガスダクト２に配置した節炭器３に至
り、同ダクト２を通過する排ガスＧと熱交換を行い、一
定温度に昇温しでドラム４に至る。

ドラム４内の蒸気は蒸気管５を経て過熱器６において過
熱された後、所定の用途に利用される。

この廃熱ボイラに用いられている節炭器は図示の如く、
給水流れと排ガス流れが対向する対向流型の外、給水流
れと排ガス流れが同一方向となる並流型があり、両者共
に一長一短がある。

第２図および第３図は対向流型節炭器と並流型節炭器の
特性を示す。

第２図は対向流型を示す。対向流型の場合は節炭器に流
入した低温（ｔ”２で示す）の給水Ｗは、上流において
熱交換を行い降温（ｔ”ｔで示す）した排ガスＧと熱交
換を行い、上流に向い昇温するに従って高温の排ガスＧ
と熱交換を行うよう構威しである。

このため給水温度がｔ″′２からｔ′２に上昇する間、
排ガス温度はｔｌｌからｔ″１へと降温変化し、排ガス
温度と給水温度の差ΔＴはほぼ一定となる。

このため伝熱管面積を節約できるという利点を有する。

反面、給水は節炭器伝熱管内で下降流となるため、給水
量の減少、排ガス温度の上昇等を生じ節炭器伝熱管内に
気泡が発生しやすくなり、この気泡が給水流れに対抗し
て上昇しようとするため給水の流れが不規則となるとい
う問題がある。

次に第３図は並流型を示し、節炭器に流入した給水は高
温の排ガスＧと熱交換を行うため、給水Ｗは上流側の温
度ｔ′２から下流側の温度ｔ″２へ上昇する一方排ガス
Ｇは上流側の温狙′１から下流側の温度ｔ″１とへ下降
する。

このため給水Ｗと排ガスＧの温度差は△Ｔａから△Ｔｂ
へと変化し、伝熱管単位面積当りの伝熱量は低下し給水
温度を所定の値に上昇させるためには伝熱面積を大きく
とらねばならない。

反面、給水は上昇流となるため、節炭器内に気泡が生じ
た場合でも給水流れが不規則となることはないという利
点がある。

この考案の目的は上述した従来技術の欠点をなくし、ボ
イラ負荷に関係なく伝熱面積を必要最小限のものとしか
つ常時給水流れを安定に保持できる節炭器の構造を提供
することにある。

要するにこの考案は節炭器に対して流路切換のできる管
路を形威し、かつこれら流路切換用の管路に弁を設け、
節炭器の受ける排ガス負荷により制御箱からの指令で弁
操作をし節炭器を適宜並流型および対向流型のいづれに
も切り換えられるように構成したものである。

次にこの考案の実施例を図面を用いて説明する。

第４図において、節炭器３ａに設けた上部ヘッダ１０ａ
および下部ヘッダ１０ｂに対しては次の如き管路が接続
している。

先づ、給水ポンプ１を有する給水供給管１１は給水ポン
プ１の下流で分岐し、上部ヘッダ１０ａに接続する上部
給水供給管１２と下部ヘッダ１０ｂに接続する下部給水
供給管１３となる。

符号１４は上部給水供給管１２に設けた上部給水弁、１
５は下部給水供給管１３に設けた下部給水弁である。

次に１６はボイラドラム４に設けた給水上昇管であり、
１７は上部ヘッダ１０ａとこの給水上昇管１６の間に介
在配置した上部給水出口管、１８は同様に下部ヘッダ１
０ｂと給水上昇管１６の間に配置した下部給水出口管で
ある。

また上下給水出口管１７および１８には各々上部給水出
目弁１９および下部給水出目弁２０が設けである。

これら上部給水出目弁１９、下部給水出目弁２０、上部
給水弁１４および下部給水弁はいづれも制御箱２１に連
絡接続している。

以上の装置において、定格運転の場合には下部給水弁１
５、上部給水出口弁１９を各々閉、上部給水弁１４、下
部給水出目弁２０を各々開とし、給水Ｗを最初上部ヘッ
ダ１０ａに導き、節炭器３ａの伝熱管に下降流を与えて
対向流としておく。

次に給水流量に対し排ガス量の増大及び又は排ガス温度
の上昇等により対向流では蒸気発生による給水流れが不
規則となる虞れが生じた場合には制御箱２１は節炭器の
受ける排ガス負荷（ガス量と温度即ち排ガスの保有する
熱量）の負荷信号りを検知することにより制御箱の記憶
データと対比して次の如き弁操作を行う。

すなわち前述の場合とは逆に下部給水弁１５および上部
給水出目弁１９を各々開、上部給水弁１４および下部給
水出目弁２０を各々閉とすることにより給水Ｗを最初下
部ヘッダ１０ｂに導き、並流とする。

この場合は節炭器内に例え気泡が生じても節炭器伝熱管
内の給水自体が上昇流であるため給水流れに支障を生ず
ることはない。

しかしさきに第２図、第３図で説明した如く、定格負荷
に戻った場合に対向流型に再度切り換えをし効率よい運
転にする必要がある。

この考案を実施することにより必要最小限の伝熱面積を
もつ節炭器を広い負荷範囲にわたって支障なく運転制限
することができる。

また記憶とデータ対比をする制御箱を用いることにより
給水の制御を排ガス負荷に応じて効率よく自動的に行う
ことが可能であり省力化を遠戚することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の節炭器を有する廃熱ボイラの系統図、第
２図は対向流型の伝熱特性を示す図、第３図は並流型の
伝熱特性を示す図であって両図中Ａは伝熱面積と給水温
度の関係を示す線図、Ｂは節炭器の概略図、第４図はこ
の考案に係る節炭器の系統図である。 １・・・・・・給水ポンプ、３ａ・・・・・・節炭器、
４・・・・・・ボイラドラム、１０ａ・・・・・・上部
ヘッダ、１０ｂ・・・・・・下部ヘッダ、１１・・・・
・・給水供給管、１２・・・・・・上部給水供給管、１
３・・・・・・下部給水供給管、１４・・・・・・上部
給水弁、１５・・・・・・下部給水弁、１６・・・・・
・給水上昇管、１７・・・・・・上部給水出口管、１８
・・・・・・下部給水出口管、１９・・・・・・上部給
水出口弁、２０・・・・・・下部給水出口弁、２１・・
・・・・制御箱、Ｌ・・・・・・負荷信号。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 給水ポンプ下流側の給水供給管を分岐して上部給水
   弁を有する上部給水供給管と下部給水弁を有する下部給
   水供給管とし、上部給水供給管は節炭器の上部ヘッダと
   、下部給水供給管は下部ヘッダと各々接続し、ボイラド
   ラムに向う給水上昇管と上部ヘッダの間を上部給水出口
   弁を有する上部給水出口管により、同給水上昇管と上部
   ヘッダの間を下部給水出口弁を有する下部給水出口管に
   より各々接続した節炭器。 ２ 実用新案登録請求の範囲第１項記載の節炭器におい
   て、前記上部給水弁、下部給水弁、上部給水出口弁、お
   よび下部給水出口弁を各々制御箱に連絡接続したもの。 ３ 実用新案登録請求の範囲第２項記載の節炭器におい
   て、前記制御箱に節炭器の受ける排ガス負荷信号が入力
   するよう構威したもの。