まえがき
ボイラーを普段目にする機会がない方にとって、ボイラーの構造や種類、仕組み、附属する設備・機器をイメージすることは容易ではありません。当協会では、ボイラー初心者がボイラーやそれに関係する計測器、附属装置の構造、機能等を理解しやすいよう「ボイラー図鑑」を発刊してきましたが、このたび、写真や図を豊富に掲載し、簡潔な説明を添えて、目で見てよりわかりやすいように内容を一新しました。
本書は、実際にボイラーを使用することを想定し、基本となる事項を確実に理解することを目的として編集しました。現物の写真では構造が理解しにくい部分は、図を掲載したり、イラストで大切な要素を示していますので、初心者によくある疑問を解決する手助けとなるでしょう。
当協会では、小型ボイラー及び小規模ボイラーの取扱いの資格取得やボイラー技士免許取得を目指して学習しようとする方々のために、講習会用図書や受験用図書を多数発行しております。技術的な事柄は、文章を読んだだけではなかなかのみ込みにくいものなので、それらのテキスト等と併せて本書を利用され、視覚的にポイントを抑えることで、効率的に、かつ、より深く理解できるものと考えます。
本書がボイラーについて学ぼうとする方々にとって、有効に活用されることを期待しております。
平成30年１月

一般社団法人日本ボイラ協会
会長 刑部 真弘

目次

１. 基本知識
図1

水の状態変化（変化の様子）･･･････････････････････････････････ 1

図2
図3

水の状態変化（比エンタルピと温度の関係）･････････････････････ 1
蒸気の温度－比エンタルピ線図････････････････････････････････ 1

図4

熱貫流（熱通過）･････････････････････････････････････････････ 2

２. ボイラー及び附属設備
図5

ボイラーの構成例････････････････････････････････････････････ 3

図6
図7立てボイラー（横管式）･･･････････････････････････････････････ 5立て煙管ボイラー（多管式）･･･････････････････････････････････ 6

図8

炉筒煙管ボイラー････････････････････････････････････････････ 7

図 9 炉筒煙管ボイラー（ドライバック式）の構造････････････････････ 8
図 10 炉筒煙管ボイラーの各部･････････････････････････････････････ 9（波形炉筒、胴（正面）、煙管（スパイラル管）、胴（後方））図 11 ステー（ガセットステー、管ステー）･････････････････････････ 10
図 12 水管ボイラーの外観････････････････････････････････････････ 11
図 13 水管ボイラーの構造････････････････････････････････････････ 12
図 14 水管ボイラーの水循環･･････････････････････････････････････ 13
図 15 水管ボイラーのガスの流れ（平面図）･････････････････････････ 14
図 16 小型貫流ボイラー（単管式）の構造･･････････････････････････ 15
図 17 小型貫流ボイラー（単管式）の水の流れ･･････････････････････ 15
図 18 小型貫流ボイラー（多管式）･････････････････････････････････ 16
図 19 鋳鉄製ボイラーの外観･･････････････････････････････････････ 17
図 20 鋳鉄製ボイラー（ウェットボトム形）の構造･･････････････････ 18
図 21 鋳鉄製ボイラー（ドライボトム形）の構造････････････････････ 19
図 22 ハートフォード式連結法････････････････････････････････････ 19
図 23 セクション（ウェットボトム形）の外観･･････････････････････ 20
図 24 締付ボルトとニップルによるセクションの組み立て････････････ 20
図 25 ボイラーの附属設備････････････････････････････････････････ 21（過熱器、エコノマイザ、空気予熱器、スートブロワ）

３. 計測器
図 26

圧力計････････････････････････････････････････････････････ 23

図 27
図 28

サイホン管････････････････････････････････････････････････ 23
水柱管の取付け例･･････････････････････････････････････････ 24

図 29

丸形ガラス水面計･･････････････････････････････････････････ 25

図 30
図 31

平形反射式水面計･･････････････････････････････････････････ 26
平形透視式水面計･･････････････････････････････････････････ 27

図 32
図 33

二色水面計････････････････････････････････････････････････ 27
マルチポート形水面計･･････････････････････････････････････ 27

図 34

通風計の構造･･････････････････････････････････････････････ 28

図 35
図 36

フロート式水位検出器の外観････････････････････････････････ 29
フロート式水位検出器の構造････････････････････････････････ 30

図 37
図 38
図 39
図 40
図 41
図 42

マイクロスイッチの作動説明図･･････････････････････････････ 30
電極式水位検出器と平形反射式水面計の外観･･････････････････ 31
電極式水位検出器の構造････････････････････････････････････ 32
容積式流量計･･････････････････････････････････････････････ 33
差圧式流量計･･････････････････････････････････････････････ 34
面積式流量計･･････････････････････････････････････････････ 34

４. 弁類と送気系統装置
図 43
図 44
図 45
図 46
図 47
図 48
図 49
図 50
図 51
図 52
図 53
図 54

ばね安全弁の外観･･････････････････････････････････････････ 35
ばね安全弁の構造･･････････････････････････････････････････ 36
安全弁の蒸気の吹出し･･････････････････････････････････････ 36
アングル弁････････････････････････････････････････････････ 37
玉形弁････････････････････････････････････････････････････ 38
仕切弁････････････････････････････････････････････････････ 39
逆止め弁（スイング式）･････････････････････････････････････ 40
減圧弁の取付け例･･････････････････････････････････････････ 41
減圧弁････････････････････････････････････････････････････ 41
沸水防止管････････････････････････････････････････････････ 42
鋳鉄製ボイラーの並列接続･･････････････････････････････････ 43
蒸気だめ･･････････････････････････････････････････････････ 43

図 55

ウォータハンマ････････････････････････････････････････････ 44

図 56
図 57

蒸気トラップ（下向きバケット式）･･･････････････････････････ 45
蒸気トラップ（フロート式）･････････････････････････････････ 46

図 58
図 59

蒸気トラップ（バイメタル式）･･･････････････････････････････ 47
蒸気トラップ（ディスク式）･････････････････････････････････ 48

５. 給水系統装置
図 60

炉筒煙管ボイラーの給水系統････････････････････････････････ 49

図 61
図 62

給水系配管････････････････････････････････････････････････ 50
ディフューザポンプ････････････････････････････････････････ 51

図 63

渦巻ポンプ････････････････････････････････････････････････ 52

図 64
図 65

渦流ポンプ････････････････････････････････････････････････ 53
真空給水ポンプ････････････････････････････････････････････ 54

図 66

軸封装置（グランドパッキンシール式、メカニカルシール式）･･･ 55

図 67
図 68
図 69
図 70
図 71
図 72
図 73
図 74
図 75
図 76
図 77

接合部分の密封材等（フランジ、ガスケット、パッキン）･･･････ 56
インゼクタ････････････････････････････････････････････････ 57
ボイラーの給水内管････････････････････････････････････････ 58
間欠吹出し装置････････････････････････････････････････････ 59
Ｙ形吹出し弁（漸開形）の構造･･････････････････････････････ 59
直流形吹出し弁（急開形）の構造（ピニオン歯車付仕切弁）･････ 60
吹出しコックの構造････････････････････････････････････････ 60
温水ボイラーの水逃がし装置（開放形）･･･････････････････････ 61
温度水高計････････････････････････････････････････････････ 61
温水ボイラーの水逃がし装置（密閉形）･･･････････････････････ 62
逃がし弁･･････････････････････････････････････････････････ 62

６. 燃焼系統設備と制御機器
図 78 ボイラー燃焼設備系統の例････････････････････････････････････ 63
図 79 燃焼状態の判定の目安（油炊きの場合）･･･････････････････････ 64
図 80 ボイラーバーナの燃焼火炎（予混合燃焼、拡散燃焼）･･･････････ 65
図 81 回転式油バーナ（ロータリバーナ）･･･････････････････････････ 66
図 82 噴霧式油バーナ････････････････････････････････････････････ 67
図 83 ガンタイプバーナ･･････････････････････････････････････････ 68
図 84 パイロット点火方式の点火装置の外観････････････････････････ 69
図 85
図 86

直接点火方式の電極棒の先端のすき間の例････････････････････ 69
火炎検出器の取付例（紫外線光電管）･････････････････････････ 70

図 87
図 88

フォトダイオードセル･･････････････････････････････････････ 70
油燃料遮断弁の外観････････････････････････････････････････ 71

図 89
図 90

ガス燃料遮断弁の外観･･････････････････････････････････････ 71
オンオフ式蒸気圧力調節器の構造････････････････････････････ 72

図 91
図 92

比例式蒸気圧力調節器の構造････････････････････････････････ 72
オイルサービスタンク･･････････････････････････････････････ 73

図 93
図 94

燃料油タンク廻りの系統････････････････････････････････････ 73
油ストレーナ･･････････････････････････････････････････････ 74

図 95

排ガスの監視･･････････････････････････････････････････････ 75

図 96

ばいじん濃度計の構造･･････････････････････････････････････ 75

７. 通風系統設備
図 97

通風装置･･････････････････････････････････････････････････ 76

図 98 多翼形ファン･･････････････････････････････････････････････ 77
図 99 ラジアル形ファン･･････････････････････････････････････････ 78
図 100 後向き形ファン･･･････････････････････････････････････････ 79
図 101 ダンパ･･･････････････････････････････････････････････････ 80

８. 水処理系統設備とスケール
図 102
図 103

水処理の配管系統･････････････････････････････････････････ 81
吹出し装置系統･･･････････････････････････････････････････ 81

図 104
図 105
図 106
図 107
図 108
図 109
図 110

伝熱とスケール･･･････････････････････････････････････････ 82
スケールが付着した管･････････････････････････････････････ 82
補給水処理（懸濁物の除去）････････････････････････････････ 83
軟化装置･････････････････････････････････････････････････ 83
軟化処理法･･･････････････････････････････････････････････ 83
薬液注入装置･････････････････････････････････････････････ 84
キャリオーバ･････････････････････････････････････････････ 84

９. 法令
1. ボイラー及び取扱者の適用区分･･･････････････････････････････････ 85
2. 第一種・第二種圧力容器の適用区分･･･････････････････････････････ 86
3. ボイラー取扱作業主任者の選任区分･･･････････････････････････････ 87