[发明专利]锅炉

说明书

技术领域

本发明涉及包括蒸气锅炉、温水锅炉、热媒锅炉、以及废热锅炉及排气锅炉在内的各种锅炉。特别涉及具备罐体的多管式的锅炉，该罐体具有以圆筒状排列并将上部集管件与下部集管件之间连结的多个垂直传热管、和在以圆筒状排列的多个垂直传热管的周向的至少一部分上设在相邻的垂直传热管的间隙中的纵翅片。

本申请对在2007年4月20日提出的日本特许申请第2007-112229号主张优先权，这里援用其内容。

背景技术

作为多管式的锅炉，已知有在特开平2-75805号公报(图1～图3)中公开的结构。在这种锅炉的罐体上，在以环状形成的上部集管件与下部集管件之间设有多个水管。这多个水管在上部集管件及下部集管件的周向上排列为一列或两列。在具备这样的水管列的罐体中，将内侧的水管列的更内侧作为燃烧室，将内侧的水管列的外侧作为燃烧气体流路。

如果使燃料燃烧以从设置在罐体上部的燃烧器朝向燃烧室内产生火焰，则燃烧气体在燃烧室的下部反转，通过内侧的水管列与外侧的水管列之间、或者外侧的水管列与罐体罩之间，作为排气被从罐体上部向烟道排出。在此期间，燃烧气体与各水管内的水热交换，由此将各水管内的水加热。

通常基于罐体内的压力控制锅炉。因此，罐体内的水或蒸气的温度成为控制压力下的饱和温度，水管的温度也接近于该饱和温度。另一方面，由于罐体罩与高温的燃烧气体或排气接触，所以成为比水管温度高的温度。因而，在水管与罐体罩是相同材质的情况下，因温度差而在水管的热膨胀量与罐体罩的热膨胀量之间产生差异，在罐体罩上作用有热应力。即，在罐体罩上，因与水管的温度差而作用热应力。

发明内容

本发明要解决的问题是使水管的热膨胀与罐体罩的热膨胀平衡、缓和作用在罐体罩上的热应力。

本发明的锅炉的第一技术方案，具备：多个传热管，以圆筒状排列在上部集管件与下部集管件之间，构成传热管列；圆筒状的罐体罩，设在上述上部集管件与上述下部集管件之间，包围上述传热管列；隔热部件，配置在上述传热管列与上述罐体罩之间的间隙的既定的区域中。

根据本发明的锅炉的第一技术方案，罐体罩的没有设置隔热部件的区域的温度借助于燃烧气体或排气的作用而比传热管温度(是罐内压力下的热媒的饱和温度，比燃烧气体温度低)高，而罐体罩的设有隔热部件的区域由于不与燃烧气体或排气接触、并且从传热管的传热受到抑制，所以温度比传热管温度低。因而，罐体罩的没有设置隔热部件的区域(即高温部)的热膨胀量比传热管大，而罐体罩的设有隔热部件的区域(即低温部)的热膨胀量比传热管小。所以，通过预先调节填充在间隙中的隔热部件的厚度及高度，能够抑制上述低温部的罐体罩的伸长，使罐体罩整体的伸长为与传热管的伸长相同的程度。结果，能够缓和作用在罐体罩上的热应力。

本发明的锅炉的第二技术方案，具备：多个内侧传热管，以圆筒状排列在上部集管件与下部集管件之间，构成内侧传热管列；多个外侧传热管，以圆筒状排列在上述上部集管件与上述下部集管件之间，构成外侧传热管列，包围上述内侧传热管列；多个内侧纵翅片，除了上述内侧传热管列的上下方向的一端部以外、将相邻的上述内侧传热管彼此的间隙堵塞；多个外侧纵翅片，除了上述外侧传热管列的上下方向的另一端部以外、将相邻的上述外侧传热管彼此的间隙堵塞；圆筒状的罐体罩，设在上述上部集管件与上述下部集管件之间，包围上述外侧传热管列；隔热部件，配置在上述外侧传热管列与上述罐体罩之间的间隙的既定的区域中。

根据本发明的锅炉的第二技术方案，罐体罩的没有设置隔热部件的区域的温度借助于燃烧气体或排气的作用而比传热管温度(是罐内压力下的热媒的饱和温度，比燃烧气体温度低)高，而罐体罩的设有隔热部件的区域由于不与燃烧气体或排气接触、并且抑制了从传热管的传热，所以温度比传热管温度低。因而，罐体罩的没有设置隔热部件的区域(即高温部)的热膨胀量比传热管大，而罐体罩的设有隔热部件的区域(即低温部)的热膨胀量比传热管小。所以，通过预先调节填充在间隙中的隔热部件的厚度及高度，能够抑制上述低温部的罐体罩的伸长，使罐体罩整体的伸长为与传热管的伸长相同的程度。结果，能够缓和作用在罐体罩上的热应力。

在本发明的锅炉的第二技术方案中，也可以是，上述隔热部件填充在上述传热管列的上下方向的一端部侧。

在本发明的锅炉的第二技术方案中，也可以是，上述罐体罩在上述传热管列的上下方向的另一端部具有大径部；以包围上述罐体罩的方式设有壳体。此时，优选地将燃烧用空气经由上述罐体罩与上述壳体之间的空间向上述内侧传热管列的更内侧的燃烧室送入。