蒸気ドラムの内部について【用語解説】

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こんにちは。今日は、蒸気ドラムの中身についてご紹介してまいります。点検などで中に入るとき以外は現物を見たりすることもないと思いますので是非確認してみてください。パーツの名前などが分かっているときっと業務で役に立つと思いますのでよろしくお願いいたします。

まず、内部の構造に入る前に外観のイメージですが、以下の写真のような形をしています。

蒸気ドラム

上側にニョキっと出ているのが火炉の上昇管から入ってきた水と蒸気の混合流体が入ってくるところです。これを水と蒸気にしっかりと分離して、水は降水管へ、蒸気は過熱器へ送り込むのが蒸気ドラムでしたね。

上昇管、降水管、過熱器の関係性は以下の図で見ていただくとわかりやすいです。蒸気ドラムから下側に下りているのが降水管で、火炉で上に向かっているのが上昇管になります。Ecoと書いてあるのは節炭器で、ここで給水は排ガスと熱交換されて、温度が上げられたのちに、蒸気ドラムに入っていくことになります。

循環ボイラー概略図

で、蒸気ドラムの中身ですが、こんな感じになっています。先ほどの横長の写真を断面図で表現すると以下のとおりです。

蒸気ドラムの内部構造

外観だけを見ていても分からないですが、いろいろとついていますね。この図に沿って説明をしますと、まず給水は先ほどの節炭器を通って、この給水内管から入ってきます。これは下に青い矢印が付いているように下に降りていき、降水管を通って火炉で熱せられ、水・蒸気の混合流体(図の中では気液混合流体と記載)になったところで、またドラム上部の上昇管と記載されているところから入ってきます。入ってきた水・蒸気の混合流体は、仕切板を通って、サイクロンセパレータで水と蒸気を分離した後、さらにスクラバでミストを分離し、飽和蒸気管を通って、過熱器に向かっていくことになります。

主蒸気流量の変化は、給水量を変化させることで出ていく量と入ってくる量が一致するように制御していますが、これらのバランスをドラムレベルに注目して監視し、制御しているのがボイラの3要素制御と言われるものです。運転データの監視などをしていると「ドラムレベル低」とか「ドラムレベル高」とかアラートが出たりしたのを見たことがある方もいらっしゃるかもしれません。給水の多すぎ、少なすぎに対して警報を出しているわけですね。普段はこれが自動で制御されているので気が付かないかもしれませんが、手動操作に切り替えたとしても適切にレベルを維持しなくてはなりません。

手動にして、ドラムレベル低状態にしてしまい、そのままトラブルを発生させてしまったというような例も聞いたりしますので、是非このドラムレベルには気を付けていただければと思います。このドラムレベルが大事な管理指標になるので、このドラムレベルを計測するための水面計の点検などもしっかりとしたいですね。

いかがでしたでしょうか?以上で蒸気ドラムの内部構造についての説明は終わりです。ありがとうございました。引き続きお役立ち情報を提供して参りますので是非よろしくお願いします。

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