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ボイラーの構造に関する知識

水管ボイラーのドラム・水管・管寄せ

S01 蒸気ドラムと水ドラム

自然循環水管ボイラーでは、上に蒸気ドラム、下に水ドラム(または水室)を置くことが多い。蒸気ドラムは蒸気と水を分け、蒸気を取り出す。水ドラムは水を集め、下降管へ送る起点になる。ドラムが無いのは貫流であり、水管自然循環とは別物である。

  • 蒸気ドラムは気水分離と蒸気の取出し
  • 水ドラムは水を集め循環の下側になる
  • ドラムの有無で貫流と区別する

S02 水管

水管は細い鋼管で、中を水や蒸気水混合物が流れ、外側を高温ガスが洗う。放射を強く受ける炉壁の管と、対流で熱をもらう管群では熱負荷が違う。内側のスケールは冷却を妨げ、管を焼損させる。外側の煤はガス側の伝熱を落とす。

  • 水管は中が水・蒸気、外が燃焼ガス
  • 炉壁管は放射、管群は対流の割合が大きい
  • 内面スケールと外面煤で傷み方が違う

S03 管寄せ

管寄せは、多数の水管をまとめてつなぐ太い集合管(ヘッダ)である。水や蒸気の分配・集合を担い、点検やブローの口になることもある。管寄せ自体も圧力を受ける。図面で管が束ねられている太い管を見たら、まず管寄せを疑う。

  • 管寄せは水管をまとめる集合管
  • 分配と集合、点検口の役割を持つ
  • 管寄せも圧力を受ける部品である

S04 下降管

下降管は、蒸気ドラムから加熱の弱い経路で水を下ろし、加熱される上昇管へ送る循環の戻り路である。ここを蒸気が逆流して占領すると循環が止まる。断熱や配置で、下降管では蒸発しにくくして密度差を保つ。強制循環ではポンプがこの役割の一部を肩代わりする。

  • 下降管は加熱の弱い戻り路
  • 蒸発しすぎると循環障害になる
  • 密度差循環の要である

よくある間違い

  • 蒸気ドラムと水ドラムを同じものと覚える
  • 水管の外側を水が流れていると逆にする
  • 管寄せを煙管だと読み違える
  • 下降管でも盛んに蒸発させる方が良いと考える
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