ボイラー容量 潜熱顕熱 給水系統

さて、今日はボイラーの構造についての知識について勉強します。

容量と潜熱顕熱、給水弁について説明します。

 

目次

ボイラー容量とは

ボイラー容量とは、最大連続負荷負荷の状態で、1時間に発生する蒸発量で示されます。

蒸発量は、Kg/h または、t/h で示されます。

蒸気の発生に要する熱量は、蒸気の圧力温度給水温度によって異なります。

よって、ボイラーの容量は換算蒸発量によって表されます。

 

私が勤務している現場で扱っているボイラーに関して言うと、

圧力は0.2~0.5くらい。

給水温度は50~60度くらいです。

 

換算蒸発量とは?

換算蒸発量とは、実際に給水から所要蒸気を発生させるのに要した熱量を、基準状態で除したものです。

基準状態は、100℃の飽和水を100℃の飽和蒸気にする場合の熱量、2257kJ/kg です。

これはボイラーの能力を表すもので、
最大連続負荷で1時間当たり発生する蒸気量(kg/h又はt/h)が時間当たり何kgか?で示したものです。
簡単に言うと、100℃の水を100℃の蒸気を作るの能力が1時間あたり何kgか?ということです。

換算蒸発量1kg/hをJ(ジュール)標記すると2256.5kJ/hになります。

 

基本的に現場では毎日、給水量とガス使用量を記録しています。

しかし記録した結果、すぐにどうこうするものではありません。

実務現場よりも製造とか営業側のための知識です。

 

比熱

比熱とは、物質1グラムの温度をセ氏1℃高めるのに必要な熱量のこと。

水1Kgの場合は、1K (=1℃)上げるのに必要な熱量は4186J。

 

潜熱と顕熱

潜熱と顕熱の違いについて、理解の仕方はこうです。

顕熱→熱が顕在化して見えるから顕熱。
温度グラフで上昇が顕在化して見えるということ。
顕熱=温度変化を伴う加熱にかかったエネルギーの事。

 

潜熱→熱が潜んでいるから潜熱。
温度グラフ上では温度が上がらず顕在化していない。

潜熱→温度変化を伴わない状態変化に必要なエネルギーの事。

状態が変化するのに必要なエネルギー、
しかし、その分の熱が状態変化に使われている。ということです。
水が蒸気に代わることをイメージすればOKですね。

ちなみに、英語で潜熱と顕熱は、Latent heat Sensible heatです。

 

最後は給水系統装置についてです。

給水系統装置

給水系統装置とは、ボイラーに給水する一連の装置の総称のことを言います。

一般的には、水処理装置、給水タンク、給水ポンプ、給水流量計、

逆止弁、給水弁、給水内管、これらをつなぐ配管などを指します。

 

給水ポンプ

給水ポンプとは、ボイラーに給水ポンプのことです。

ボイラーへの給水は主に遠心ポンプが用いられます。
遠心ポンプは、ケーシング内で多数の羽を有する羽根車が回転し、
その遠心力で圧力と速度エネルギーを作ります。

遠心ポンプは主に、ディフューザーポンプと渦巻きポンプの2つの種類があります。

 

ディフューザーポンプ

ディフューザーポンプとは、羽根車の外周に案内羽根を持つポンプです。
段数を増やして圧力を高くすることができるため、
高圧ボイラーには多段ディフューザーポンプが用いられます。

 

渦巻きポンプ

渦巻きポンプとは、羽根車の外周に案内羽根がないポンプのことです。
主に低圧ボイラーの給水ポンプ、または、温水ボイラーの循環ポンプに使用されます。

 

渦流ポンプ

渦流ポンプ(円周流ポンプ)とは、細かい羽根が多くあり、
外周の溝によって水を押し出すポンプのことです。
小さい駆動力で高い揚程が得られ
主に小容量のボイラー、蒸気ボイラーの給水ポンプとして用いられます。

 

インゼクター

インゼクターとは、蒸気の噴出力を利用して、ボイラーに給水する噴気ポンプのことです。
比較的圧力の低いボイラーに用いられます。

 

給水加熱器

給水加熱器とは、タービンなどの廃蒸気を利用して、給水を加熱する装置のことです。
給水を加熱することにより、ボイラー効率を高めることができます。

 

給水弁 給水逆止弁

ボイラーやエコノマイザーには給水弁と、
水の逆流を防止するための逆止弁が付けられます。
取り付ける場合は、給水弁がボイラー側、
逆止弁がポンプ側に取り付けます。

逆止弁をポンプ側に取り付ける理由は、
給水弁がボイラー側にあれば、給水弁を閉止しすれば
逆止弁の分解や点検などができるからです。

給水弁には、アングル弁か玉形弁(たまがたべん)が使用されます。

休止弁には、スイング式とリフト式があります。

 

私の覚え方

給水はアングル玉、アングル玉、アングル玉。

休止はリフトに乗ってスイング!リフトに乗ってスイング!

 

 

給水内管

給水内管とは、ボイラー内部で広い範囲に給水するための配管のことです。
ボイラー内に広い範囲で分布できるように、給水配管には1列に小さな穴が開けられています。
給水内管は、安全低水面のやや下方に設置し、取り外しができるように設置します。

 

給水系統装置、潜熱顕熱についてのまとめ

ということでまとめです。

・ボイラー容量とは、最大連続負荷負荷の状態で、1時間に発生する蒸発量で示される。

・蒸気の発生に要する熱量は、蒸気の圧力、蒸気温度、給水温度によって異なる。

・100℃の飽和水を100℃の飽和蒸気にするのに必要な熱量は、2257kJ/kgである。

・水の比熱は約4.2Kj。

・顕熱は温度上昇が顕在化して見える。

・潜熱は温度上昇が顕在化して見えないが、水が蒸気に状態変化している。

・案内羽根を持っているのは、ディフューザーポンプだけ。

・インゼクタは、蒸気の噴射で給水。

・給水はアングル玉。逆止はリフトでスイング。

 

以上です。お疲れ様でした!

 

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