(57)【要約】【課題】ランスチューブ先端のノズル孔からの蒸気の噴射方向を効果的に規制して噴射対象物へのダメージを軽減させることができるスートブロワを提供する。【解決手段】炉壁に形成された挿通穴から挿入されることにより炉内に配置されるノズルヘッド５を備えた回転自在なランスチューブ２を備えたスートブロワであって、炉内に位置するノズルヘッドの外面を覆うために任意の回転角度で固定配置される噴射方向規制手段２０を備え、噴射方向規制手段は、ノズルヘッドの外周面に形成されたノズル孔５ａの回転移動経路に沿って該ノズル孔を覆う遮蔽部２１と、該ノズル孔を覆わない非遮蔽部２２とを順次配置した構成を備えている。【選択図】図１
2017207241.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
炉壁に形成された挿通穴から挿入されることにより炉内に配置されるノズルヘッドを備えた回転自在なランスチューブと、前記ランスチューブ内に蒸気を供給する蒸気供給機構と、前記ランスチューブを回転させる駆動源と、を備えたスートブロワであって、
炉内に位置する前記ノズルヘッドの外面を覆うために任意の回転角度で固定配置される噴射方向規制手段を備え、
前記噴射方向規制手段は、ノズルヘッドの外周面に形成されたノズル孔の回転移動経路に沿って該ノズル孔を覆う遮蔽部と、該ノズル孔を覆わない非遮蔽部とを順次配置した構成を備えていることを特徴とするスートブロワ。
【請求項２】
前記噴射方向規制手段は、先端が開口したカバー基部と、該カバー基部の先端に着脱自在に装着される着脱ユニットと、を備え、
前記着脱ユニットは、先端面が閉塞され基端面が開口し、その外周面には前記遮蔽部、前記非遮蔽部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のスートブロワ。
【請求項３】
炉壁に形成された挿通穴から挿入されることにより炉内に配置されるノズルヘッドを備えた回転自在なランスチューブと、前記ランスチューブ内に蒸気を供給する蒸気供給機構と、前記ランスチューブを回転させる駆動源と、を備えたスートブロワであって、
炉内に位置する前記ノズルヘッドの外周面に形成されたノズル孔からの蒸気の噴射方向を規制する噴射方向規制手段を備え、
前記噴射方向規制手段は、前記ノズルヘッド内に前記ノズル孔を閉塞可能な形状を有した弁体を移動自在に配置すると共に、該弁体の移動範囲を所定の空間に極限すると共に蒸気の出入りが可能な弁体室を備えていることを特徴とするスートブロワ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はボイラなどの炉内の蒸発管に蒸気等を吹き付けることにより付着した煤塵を除去する際に、蒸発管に過剰なダメージを与えることを防止することができるスートブロワに関する。
【背景技術】
【０００２】
ボイラや熱交換器では、炉内に配管されたチューブ外面に燃料の燃焼によって発生したすす、灰等の煤塵が付着堆積して伝熱効率を低下させる原因となる。このため、チューブに対して定期的に蒸気等の噴射媒体を吹き付けて煤塵を除去し、伝熱効率を維持、回復するためにスートブロワが使用される。
【０００３】
図５は従来のスートブロワを炉内に配置した状態を示す断面図である。
スートブロワ１００は、蒸気を供給するフィードパイプ１０５を内部に配管したランスチューブ１０１をモータ等の駆動源１０７によって回転駆動するようにした構成を備えている。ランスチューブ１０１の先端に位置するノズルヘッド１０２の周面にはノズル孔１０２ａが形成されており、フィードパイプ１０５からノズルヘッドに供給されてきた蒸気は回転するノズルヘッドのノズル孔１０２ａから全方位に噴射される。
ランスチューブ１０１はボイラの内外を仕切る炉壁１１０に貫通形成した挿通穴１１１から炉内に挿入されて、ターゲットとなる炉内のチューブ（蒸発管）１２０にノズル孔からの蒸気が噴射されるように位置決めされる。
スートブロワを稼動させることにより回転するノズル孔から噴射された蒸気は噴射経路に位置するチューブ（群）１２０に噴射されて付着した煤塵１２５を除去する。
【０００４】
しかし、ノズル孔から噴射された蒸気は噴射経路に位置するチューブに対して無差別に噴射されるため、煤塵が付着していない健常なチューブに局部的なダメージを与えて減肉を発生させる原因となる。
減肉が発生した場合には、応急的な措置としては減肉部位に対して溶接により補修を行うが、長期的な対応としては当該チューブを含む一連のチューブ群を全取替えする必要がある。しかし、これらの措置は何れも手数、時間、コストがかかり、且つボイラの稼働率が低下する等の問題があるため、減肉の発生をできる限り抑制したい、という要請が強い。
特許文献１（特開２０００−０６５３３７公報）、特許文献２（特開２０００−１８５５５公報）、特許文献３（特開２０１０−１４５０５０公報）は、何れもノズルを二重構造にしているが、蒸気等の噴射方向を規制できないために、噴射対象物に減肉が発生することを防止することができない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−０６５３３７公報
【特許文献２】特開２０００−１８５５５公報
【特許文献３】特開２０１０−１４５０５０公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、蒸気供給用のフィードパイプの外側にランスチューブを回転自在に配置した構成のスートブロワにおいて、ランスチューブ先端のノズル孔からの蒸気の噴射方向を効果的に規制して噴射対象物へのダメージを軽減させることができるスートブロワを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、請求項１の発明に係るスートブロワは、炉壁に形成された挿通穴から挿入されることにより炉内に配置されるノズルヘッドを備えた回転自在なランスチューブと、前記ランスチューブ内に蒸気を供給する蒸気供給機構と、前記ランスチューブを回転させる駆動源と、を備えたスートブロワであって、炉内に位置する前記ノズルヘッドの外面を覆うために任意の回転角度で固定配置される噴射方向規制手段を備え、前記噴射方向規制手段は、ノズルヘッドの外周面に形成されたノズル孔の回転移動経路に沿って該ノズル孔を覆う遮蔽部と、該ノズル孔を覆わない非遮蔽部とを順次配置した構成を備えていることを特徴とする。
【０００８】
請求項２の発明は、前記噴射方向規制手段は、先端が開口したカバー基部と、該カバー基部の先端に着脱自在に装着される着脱ユニットと、を備え、前記着脱ユニットは、先端面が閉塞され基端面が開口し、その外周面には前記遮蔽部、前記非遮蔽部が形成されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項３の発明は、炉壁に形成された挿通穴から挿入されることにより炉内に配置されるノズルヘッドを備えた回転自在なランスチューブと、前記ランスチューブ内に蒸気を供給する蒸気供給機構と、前記ランスチューブを回転させる駆動源と、を備えたスートブロワであって、炉内に位置する前記ノズルヘッドの外周面に形成されたノズル孔からの蒸気の噴射方向を規制する噴射方向規制手段を備え、前記噴射方向規制手段は、前記ノズルヘッド内に前記ノズル孔を閉塞可能な形状を有した弁体を移動自在に配置すると共に、該弁体の移動範囲を所定の空間に極限すると共に蒸気の出入りが可能な弁体室を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ランスチューブ先端のノズル孔からの蒸気の噴射方向を効果的に規制して噴射対象物へのダメージを軽減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】（ａ）は本発明の一実施形態に係るスートブロワを炉外から炉内に配設した状態を示す断面図であり、（ｂ）はそのＡ−Ａ断面図である。
【図２】本実施形態に係るスートブロワのノズルヘッドを炉内に配置した状態を示す斜視図である。
【図３】本発明の他の実施形態に係る噴射向規制カバー（噴射方向規制手段）の要部構成を説明する分解斜視図である。
【図４】本発明の他の実施形態に係るスートブロワのノズルヘッド部の構成を示す断面図である。
【図５】従来のスートブロワの構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を図面に示した実施の形態により詳細に説明する。
図１（ａ）は本発明の一実施形態に係るスートブロワを炉外から炉内に配設した状態を示す断面図であり、（ｂ）はそのＡ−Ａ断面図である。図２は本実施形態に係るスートブロワのノズルヘッドを炉内に配置した状態を示す斜視図である。
【００１３】
本発明に係るスートブロワ１は、ボイラや熱交換器の炉外から炉内に挿入された状態で稼動して炉内の蒸気管（チューブ）１２０に蒸気を噴射することにより蒸気管に付着した煤塵１２５を除去する手段である。
スートブロワ１は、炉壁１１０に形成された挿通穴１１１から挿入されることにより炉内に配置されるノズルヘッド５（ノズル孔５ａ）を先端に備えた回転自在な円筒体である金属製のランスチューブ２と、ランスチューブ内に蒸気を供給する金属製のフィードパイプ（蒸気供給機構）１０と、ランスチューブ２をその軸芯を中心として回転させる駆動源（モータ）１５と、炉内に位置するノズルヘッド５の外面を覆うために炉壁に任意の回転角度で固定配置される金属製の噴射方向規制カバー（噴射方向規制手段）２０とを概略備えている。
【００１４】
噴射方向規制カバー２０は、ノズルヘッド５の外周面に形成されたノズル孔５ａの回転移動経路に沿って配置されてノズル孔を覆う遮蔽部（マスク部）２１と、ノズル孔５ａの回転移動経路に沿って配置されてノズル孔を覆わない開口部としての非遮蔽部２２とを適宜の配置で形成した管体状の構成を備えている。遮蔽部２１は回転するノズル孔からの蒸気の噴射方向を規制するために設けられており、ノズル孔が遮蔽部を通過する際にはその外径方向に位置する蒸気管には蒸気が噴射されない（或いは、噴射量が制限される）。非遮蔽部２２はノズル孔から噴射される蒸気をその外径方向に位置する蒸気管に噴射させることを許容する開口部である。噴射方向規制カバーの非遮蔽部２２以外の周面部位は全て閉塞されており、蒸気が非遮蔽部以外から漏出することはない。
なお、通常ランスチューブ２は、回転しながらフィードパイプ（蒸気供給機構）１０、及び駆動源（モータ）１５と共に軸方向に進退することにより、異なった軸方向位置にある蒸気管１２０に対する蒸気の噴射を可能とする構成であるため、噴射方向規制カバー２０には軸方向位置が異なる非遮蔽部２２を複数個（複数組）設ける。
非遮蔽部２２の周方向長が長い場合にはその適所に幅の狭い補強リブ２２ａを差し渡す構成とすることにより強度の低下を防止することができる。補強リブ２２ａは噴射される蒸気の勢いを低減させることがない程度の幅、構成とする。或いは、非遮蔽部全体をメッシュ状に小径の線材で覆ったり、パンチングメタルで覆うことにより補強するようにしてもよい。
【００１５】
噴射方向規制カバー２０はランスチューブ２をその内部に配置した状態で回転自在に支持する必要があるため、噴射方向規制カバーの内面とランスチューブ外面との間には充分なスペースを形成するとともに摩擦抵抗の小さい素材から成る滑り軸受、或いは転がり軸受３０を配置する。
噴射方向規制カバー２０は、ランスチューブの外径側において挿通穴１１１内に挿通された状態で炉壁、その他の適所に固定される。固定方法は例えば噴射方向規制カバーの後端部に位置する鍔状の抜け落ち規制部２３を炉壁１１０に対して図示しないボルト、その他の治具により固定するようにすれば良い。噴射方向規制カバーの遮蔽部２１の周方向位置を蒸気を噴射したくない方向に適合させるためには挿通穴に対する噴射方向規制カバーの回転角度を調整すればよい。
また、噴射方向規制カバー２０として、遮蔽部の位置や面積にバリエーションを持たせた多種類を用意しておき、使用条件、使用目的に応じて使い分けるようにしてもよい。
【００１６】
フィードパイプ１０からランスチューブ２内に供給された蒸気は、ランスチューブが駆動源１５によって回転駆動される際にノズル孔５ａから外径方向へ噴射される。回転移動するノズル孔から噴射された蒸気はノズル孔の回転移動経路に沿って配置された非遮蔽部２２を通過して噴射対象物となる蒸気管に噴射されるが、遮蔽部２１の直内側にノズル孔が位置している時にはノズルが遮蔽部により閉塞されているため噴射方向規制カバー２０を越えて遮蔽部の外径側へ噴射されることがない（或いは、噴射量が制限される）。
従って、ノズル孔が回転移動を繰り返す過程で蒸気が噴射される範囲に減肉等のダメージを与えたくない蒸気管１２０が位置している場合には、当該蒸気管と対向する部位に遮蔽部２１が位置して蒸気噴射を妨げるようにした噴射方向規制カバー２０を予めランスチューブの外面に被せておく。
【００１７】
次に、図３は本発明の他の実施形態に係る噴射向規制カバー（噴射方向規制手段）の要部構成を説明する分解斜視図である。
この噴射方向規制カバー２０は、先端が開口したカバー基部２５と、カバー基部の先端に着脱自在に装着される着脱ユニット２７と、を備える。着脱ユニット２７は、先端面が閉塞され基端面が開口した筒状体であり、その外周面には遮蔽部２１、非遮蔽部２２、補強リブ２２ａが形成されている。
【００１８】
カバー基部２５に対する着脱ユニット２７の着脱方法としては、例えば基端開口部２７ａの内径をカバー基部２５の外径よりも大きくすることにより基端開口部２７ａ内にカバー基部を嵌合させてボルト等の固定具２８により両部材を着脱可能にする。或いは、基端開口部２７ａの外径をカバー基部２５の内径よりも小さくして両部材を嵌合させるようにしてもよい。また、両部材２５、２７の端部に夫々雄螺子、雌螺子を設けてネジ結合させるようにしてもよい。
共通使用されるカバー基部２５に対して、使用場所（噴射方向の規制条件）に応じて遮蔽部２１、非遮蔽部２２の位置を異ならせた複数種類の着脱ユニット２７から最適なものを選択して固定することにより、蒸気を噴射させたくない方向を変更する必要がある場合に、その都度噴射方向規制カバー全体を交換する手間を省くことができる。
【００１９】
或いは、使用場所に応じて一つの着脱ユニット２７のカバー基部２５に対する回転角度位置を変化させた状態で固定することにより使用場所に適した噴射方向の規制を行うこともできる。
着脱ユニットの交換作業は、炉内に位置するスートブロワ部分（ランスチューブ、及び噴射方向規制カバー）を挿通穴から抜き取って炉内から取り出した上で、炉外で実施される。
なお、全方位に蒸気を噴射しても差し支えない場合には噴射方向規制カバーは不要である。
【００２０】
次に、図４は本発明の他の実施形態に係るスートブロワのノズルヘッド部の構成を示す断面図である。
この実施形態に係るスートブロワ１は、ランスチューブ２先端のノズルヘッド５内に配置した噴射方向規制手段４０に特徴的な構成を有している。
即ち、噴射方向規制手段４０は、ランスチューブ２の先端のノズルヘッド５内に球状の弁体４１を移動（転動）自在に配置すると共に、弁体４１の移動範囲を所定の空間Ｓに極限するための弁体室４５を設けた構成が特徴的である。弁体室４５はメッシュ、パンチングメタル、格子等々のように蒸気の通過を妨げることのない通気部材４６によって構成し、空間Ｓ内に相当するノズルヘッド内壁にはノズル孔５ａが位置している。このため、ランスチューブが回転しながらノズル孔から蒸気を噴射する過程で、重力によって弁体４１が常に下降した位置にあるため、ノズル孔が弁体４１の直下に移動して来た時には弁体がノズル孔内に嵌合してこれを閉塞し、下方への蒸気噴射を阻止する。
ノズル孔は下方に移動してきた時のみ閉塞されるため、下方への蒸気噴射が阻止される。このため、ノズル管の下方に位置する蒸気管にダメージを与えたくない場合にはこのような構成を備えたノズルヘッドが有効である。
【００２１】
＜発明の構成、作用、効果のまとめ＞
第１の本発明に係るスートブロワ１は、炉壁１１０に形成された挿通穴１１１から挿入されることにより炉内に配置されるノズルヘッド５を備えた回転自在なランスチューブ２と、ランスチューブ内に蒸気を供給する蒸気供給機構１０と、ランスチューブをその軸芯を中心として回転させる駆動源１５と、を備え、炉内に位置するノズルヘッドの外面を覆うために任意の回転角度で固定配置される噴射方向規制手段２０を備え、噴射方向規制手段は、ノズルヘッドの外周面に形成されたノズル孔の回転移動経路に沿って該ノズル孔を覆う遮蔽部と、該ノズル孔を覆わない非遮蔽部と、を順次配置した構成を備えていることを特徴とする。
ランスチューブのノズル孔５ａから噴射される蒸気は噴射経路に位置する蒸気管１２０に付着した煤塵１２５を除去することができる一方で、蒸気の過剰な吹きつけは蒸気管に減肉等のダメージを与える原因となる。そこで本発明では、ノズルヘッドの回転によるノズル孔からの蒸気の噴射方向を規制する噴射方向規制手段としての噴射方向規制カバー２０をランスチューブ外面に被せてダメージを与えたくない蒸気管が位置する方向への蒸気噴射を阻止するように構成した。
【００２２】
噴射方向規制カバー２０は、炉内に位置するランスチューブ全体を覆うように構成された筒状体であり、ノズル孔の回転移動軌跡に沿って遮蔽部２１と非遮蔽部２２を所定の配置で設けた構成を備えている。このため、ダメージを与えたくない蒸気管が位置する方向に遮蔽部２１が位置するように遮蔽部の位置、面積を予め選定することにより、蒸気管へのダメージ発生を防止することができる。非遮蔽部２２から噴射される蒸気は対応する位置にある蒸気管の煤塵を除去するために有効に機能する。
噴射方向規制カバーを回転させてその位置決め角度を調整することにより、遮蔽部２１と非遮蔽部２２の位置や面積、即ち蒸気の噴射方向を調整することができる。
また、遮蔽部２１と非遮蔽部２２の位置や面積が異なる噴射方向規制カバーを複数種類用意しておき、使用条件に応じて使い分けるようにしてもよい。
【００２３】
第２の本発明に係るスートブロワ１では、噴射方向規制手段２０は、先端が開口したカバー基部２５と、該カバー基部の先端に着脱自在に装着される着脱ユニット２７と、を備え、着脱ユニットは、先端面が閉塞され基端面が開口し、その外周面には遮蔽部２１、非遮蔽部２２が形成されていることを特徴とする。
噴射方向規制手段２０を、共通使用されるカバー基部２５と、カバー基部の先端に着脱される着脱ユニット２７とから構成したので、使用条件に応じて蒸気の非噴射方向を変更する場合には共通のカバー基部に対して着脱ユニットだけを交換して対応することが可能になる。このため、ダメージを与えたくない蒸気管の位置等が異なる場合に、少ない組み付け手数、交換手数によって柔軟に対応することが可能となる。
【００２４】
第３の本発明に係るスートブロワ１は、炉壁に形成された挿通穴から挿入されることにより炉内に配置されるノズルヘッド５を備えた回転自在なランスチューブ２と、ランスチューブ内に蒸気を供給する蒸気供給機構１０と、ランスチューブをその軸芯を中心として回転させる駆動源１５と、を備えたスートブロワであって、炉内に位置するノズルヘッドの外周面に形成されたノズル孔からの蒸気の噴射方向を規制する噴射方向規制手段４０を備え、噴射方向規制手段４０は、ノズルヘッド内にノズル孔５ａを閉塞可能な形状を有した弁体４１を移動自在に配置すると共に、該弁体の移動範囲を所定の空間Ｓに極限すると共に蒸気の出入りが可能な弁体室４５を備えていることを特徴とする。
蒸気によるダメージを与えたくない蒸気管がノズルヘッドの下方に位置する場合には、弁体が自重によって下方に移動してきたノズル孔を塞ぐことにより当該蒸気管への蒸気噴射を阻止することができる。
【符号の説明】
【００２５】
１…スートブロワ、２…ランスチューブ、５…ノズルヘッド、５ａ…ノズル孔、１０…フィードパイプ（蒸気供給機構）、１５…駆動源、２０…噴射方向規制カバー（２０…噴射方向規制手段）、２１…遮蔽部、２２…非遮蔽部、２２ａ…補強リブ、２３…抜け落ち規制部、２５…カバー基部、２７…着脱ユニット、２７ａ…基端開口部、２８…固定具、
３０…軸受、４０…噴射方向規制手段、４１…弁体、４５…弁体室、４６…通気部材、
１１０…炉壁、１１１…挿通穴、１２０…蒸気管、１２５…煤塵。
【図１】
2017207241.tif 000003
【図２】
2017207241.tif 000004
【図３】
2017207241.tif 000005
【図４】
2017207241.tif 000006
【図５】
2017207241.tif 000007