JPS6018882B2 - 流体加熱装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は流体を加熱するための装置、より詳細には蒸気
発生器を利用する汚水を加熱するための装置に関する。

多くの油回収技術では油の回収を促進するために地中に
多量の蒸気を注入する。これら多くの装置においては、
便利な場所に位置する他、湖等からの水が比較的安価に
蒸気を製造するために蒸気発生器等に通される。しかし
ながら、池や湖の水はいよいよ塩及び他の種類の固形物
で汚染されており、これら塩及び固形物は高温高圧にさ
らされるためにいまいま蒸気発生器の管上に被着する。

むろん、これは管を損傷せしめ、絶えず清掃を要しそれ
故かなり高価である。使用水を蒸気発生器に導入する前
に清浄化することは可能ではあるが、これはかなり高額
の余分な出費を伴なう。

それ故、本発明の目的は使用水のごとき流体を加熱する
ための装置を提供することにあり、該装置においては管
の損傷がほとんどなくそして清掃の必要も減少されるも
のである。

本発明の他の目的は汚染物を除くべく使用水を前処理す
る必要ないこ該使用水を利用できる上記形式の装置を提
供することにある。

本発明の更に他の目的は主蒸気発生器を通る使用水の流
れを完全に排除し、しかも蒸気発生器からの熱により使
用水を加熱するようにした上記形式の装置を提供するこ
とにある。

上記及び他の目的を達成するため、本発明の装置は、燃
料を燃焼させる炉城と、水を水蒸気に変換すべく談炉城
と熱交換関係にて水を通す装置とを含む蒸気発生器と、
水蒸気を受理するための該炉城と流体連通関係にある第
１の熱交換装置と、流体を子熱するために前記水蒸気と
熱交換関係において該第１の熱交換装置を通して前記流
体を通す装置と、前記炉域からの燃焼ガスを受理するた
め該炉域に近接して配置された第２の熱交換装置と、前
記流体を更に加熱すべく第１の熱交換器を通過した予熱
された前記流体を通す装置とより成る。

‐第１図を参照すると、参照番号２は一般に自然循環
式ボイラーを示し、該ボイラーは蒸気発生器４と、該蒸
気発生器４の外側に配置された分離ドラム６と、該ドラ
ム６と蒸気発生器４とを接続する下降管８とを含む。

該蒸気発生器４は実質的にガス漏れのない容器の形状で
、前壁１０と後壁１２と２つの側壁を有し、該側壁のう
ちの１つは参照符号１４で示してある。

前壁１０と後壁１２の下部は内側に曲げられホッパー城
１６を形成する。

複数のバーナーが参照符号１８で示され、そして該バー
ナーは前壁１０のみ及び／又は後壁１２を通って延び、
囲いの内側に炉域２０を画定する。該炉城２０の上部は
屋根２４により封鎖されている。前壁１０、後壁１２、
側壁１４及び屋根２４は各々第２図に示すごとく構成さ
れる。

詳細には、複数の離隔した平行で垂直に延びる管２６が
設けられており、該管２６はその直径部において互に対
向する外表面から延びる膜、即ちひれ２７を有している
。ひれ２７は各管２６に溶接され、隣接する管２６のひ
れ２７はその全長に渡って互に溶接されてガス漏れのな
い構造を形成する。絶縁物質２８をかようにして形成さ
れた壁及び屋根の全長に渡って前記管の外表面に隣接し
て延長せしめる。再び第１図を参照すると、後壁１２を
形成する各管２６の上部は内側に曲がり、絶縁物質２８
によって被われずガス流路３０を形成しているのに注意
されたい。

図面から明らかではないが、後壁１２のガス流路を形成
する管２６及び／又これ等に対応するひれ２７の部分を
除去して炉城２０の上部からの燃焼ガスが後に詳細に述
べる理由のため囲い外に出るようにすることが理解され
よう。下降管８の下端は導管３２と枝管３３とを介して
２つの下部管奇せ３４に接続され、該管奇せ３４は前壁
１０及び後肇１２を形成する管２６と蓮適している。同
様に、導管３２と枝管３３は又下降管８を側壁１４の管
と蓮適する下部管奇せ３６に接続しており、該管奇せの
１つを第１図に示す。前壁１０と後壁１２とを形成する
管２６の上端は上部管奇せ４０と運通するよう接続され
ているが、側壁１４を形成する管２６の上端は上部管寄
せ４２に蓮適するよう接続されており、該管奇せ４２の
１つを第１図に示す。

複数の導管４４が管奇せ４０と４２を分離ドラム６に接
続し、水が蒸気発生器４を通る結果生ずる水蒸気と水と
の混合物が分離ドラム６に流れるようにする。導管５０
は後に詳細に述べる源から水を取り入れ分離ドラム６に
流す。

該ドラム６は通常の方法で導管４４から受取った水蒸気
を水と分離するよう作動する。排出導管５４は分離ドラ
ム６に接続され、後に詳述するよう該ドラムから外方に
水蒸気を流す。上記の結果、分離ドラム６内の分離され
た水はドラムから出て下降管８及び導管３２と枝管３３
を経て下部管寄せ３４と３６に流れる通常の自然循環作
動が達成される。

次いで水は壁１０，１２及び１４の管２６に入り該管を
通って上方に流れる。燃料と空気の混合物はバーナー１
８を通って炉城２０へと放出され、ここで熱と燃焼ガス
を発生すべく燃焼される。

叢蓑熱は壁１０，１２及び１４の管２６の下部にある水
を加熱する。自然循環により壁１０，１２及び１４を水
が上方に流れるに従って、少なくとも管２６内の１部は
水蒸気に変換される。このようにして形成された水蒸気
と水との混合物は上部管寄せ４０と４２内に集められ、
導管４４を介して分離ドラム６に流れる。ここで導管５
０を通って分離ドラム６に入る供Ｖ給水と混合される。
水蒸気と水は該ドラム６内で分離され、水は前述のよう
に連続した循環及び加熱のために該ドラムから下降管８
に流れる。熱交換ハウジング６０は蒸気発生器４の後埜
１２の上部と一体的に構成され、該ハウジングは第２図
で述べたと同様に絶縁物質２８と一連の管２６によって
形成された屋根６２と外壁６４を含む。

屋根６２の端部は蒸気発生器４の屋根２４に結合され、
屋根６２の管２６が屋根２４の管２６と運通するように
接続されている。壁６４の管は屋根６２の管２６と一体
、即ち蓮適するように形成される。管寄せ６６は熱交換
ハウジング６０の壁６４を形成する管の下端と蓮適する
ように接続され、導管６８が該管寄せ６６と蒸気発生器
４の上部へ即ち放射対流城に配置された一対の過熱城７
０と７２とを連結する。

該過熱域７０と７２は曲りくねった一連の管により形成
され、蒸気発生器４の炉城２０の上部に上昇する燃焼ガ
スと熱交換関係にて延長する。該過熱城７０と７２を通
過した後、燃焼ガスはガス流路３０を通り後に詳述する
理由のため熱交換ハウジング６０に至る。過熱城７２は
導管７４を過て、後に詳述するよう作動する外部熱交換
器７６に接続される。

分離ドラム６から延びる排出導管５４は管寄せ７８に接
続され、該管寄せ７８は該ドラムからの水蒸気を蒸気発
生器４の屋根２４を構成する管２６を通し、それ故熱交
換ハウジング６０の屋根６２と壁６４とを通して分配す
る。水蒸気は管寄せ６６に集められ、導管６８を過て過
熱城７０，７２を通り、そして導管７４を通って外部熱
交換器７６に至る。外部熱交換器７６は導管８２を逸し
て池、湖等からの汚染使用水を受理するコイル８０を含
み、該使用水は導管７４を過て外部熱交換器７６に入る
水蒸気と熱交換関係にて通過する。使用水を付加加熱す
るために、熱交換コイル８４が熱交換ハウジング６０内
に設置され、導管８６が該コイル８４と外部熱交換器７
６のコイル８０を接続する。

上述の結果、導管８２からの使用水は外部熱交換器７６
を通る蒸気発生器４からの水蒸気と熱交換ハウジング６
０を通る燃焼ガスの両方と熱交換関係にて通過する。熱
交換ハウジング６０からの燃焼ガスは非熱交換板（図示
せず）によって支持される絶縁物質２８の延長部により
形成される出口８８を通って排出され、空気子熱装置等
（図示せず）に通過せしめる。

導管９川ま加熱使用水をいかなる型式の水蒸気溢流等に
も使用できるよう本装置の外部に流すべくコイル８４の
出口端に接続されている。

ポンプ９２は外部熱交換器７６からの凝縮水蒸気を導管
９４を通して受取り、そして更に補給水が必要な時には
導管９６を漉して外部源から比較的純粋な水を受取る。

ポンプ９２の出口は凝縮水蒸気と供ｖ給水との混合物を
分離ドラム６に供給するため導管５０に接続される。操
作にあたり、導管８２からの比較的冷たい使用水は外部
熱交換器７６を通って流れ、該外部熱交換器７６を通る
水蒸気により熱交換され所定の温度まで加熱される。

子熱された水は次いで導管８６を経て熱交換ハウジング
６０‘こ至り、ここを通過する。熱交換ハウジング６０
ではハウジングを通る燃焼ガスが該使用水を更に加熱し
て水蒸気に変換させた後導管９０を通して本装置の外部
に排出する。外部熱交換器７６からの凝縮蒸気及び導管
９６からの補給供給水は導管５０を介して分離ドラム６
に送られ、ここにおいて導管４４からの水蒸気と混合さ
れる。

分離ドラム６は水と水蒸気とを分離し、前述のごとく水
を下降管８にそして水蒸気を導管５４に配分する。従っ
て、いくつかの効果が本発明の装置から生ずるのが理解
される。

例えば、使用水を主蒸気発生器４内に導入せずに満足で
きる程度まで加熱できる。その結果、使用水に含まれる
塩化ナトリウム、油等の汚染物質が蒸気発生器の流路か
ら隔離され、これにより修繕、清掃等のための休止時間
を最少とすることができる。又、汚染使用水にさらされ
るコイル８０及び８４は主蒸気発生器４を停止させる必
要ないこ簡単に清掃でき、これは本装置の休止時間を非
常に短縮する。なぜならばコイル８０及び８４を流れる
使用水の質をこの流路の清掃を容易とするため時々変え
得るからである。上記説明において本発明の範囲を離れ
ることなく種々の変更が可能であることが理解できる。

例えば、本発明は自然循環ボイラーを使用することに限
定されず、放出型等のごとき他の型の蒸気発生器を使用
しても良い。又、本発明の結果として発生する水蒸気は
水蒸気溢流に使用することに限定されず、本発明に適合
する他のいかなる形態にて使用することもできる。無論
、上記本装置の構成及び配置の変更は添附の特許請求の
範囲に限定した本発明から離れることなく当業者になし
得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の装置の部分断面説明図であり、第２図
は第１図の装置の一部を拡大した斜視図である。 ４・・・・・・蒸気発生器、６・・・・・・分離ドラム
、８・・・・・・下降管、１６・・…・ホッパー域、１
８・…・・バーナー、２０・・・・・・炉域、２６・・
・・・・管、２７・・…・ひれ、６０・・・・・・熱交
換ハウジング、７２、７４・・・・・・過熱城、８０、
８４……コイル。 第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 汚染された流体を水蒸気溢流操作に使用するために
   加熱するための装置において、（ａ）実質的に気密の炉
   域を形成するように連結させた複数のひれ付管と、該炉
   域内で燃料を燃焼させるための装置と、該各管内を通る
   水の一部分が加熱されて水蒸気に変換されるように、該
   各管内を通して水を通流させるための装置と、該加熱さ
   れた水および水蒸気を受理するための分離ドラムと、該
   水を該分離ドラムからひれ付管の入口端へ再循環させる
   ための下降管を含む蒸気発生器と、（ｂ）前記炉域と、
   流体連通関係に接続され、前記分離ドラムから前記水蒸
   気を受理するようになされた第１熱交換器と、（ｃ）前
   記汚染された流体を予熱するために該流体を前記水蒸気
   と熱交換関係をなすようにして前記第１熱交換器を通し
   て通流させるための装置と、（ｄ）前記炉域からの燃焼
   ガスを受理するように該炉域に近接して配置された第２
   熱交換器と、（ｅ）前記汚染された流体を、それが第１
   熱交換器を通して予熱された後、更に加熱するために該
   流体を第２熱交換器を通して通流させるための装置とか
   ら成る流体加熱装置。