ボイラの仕組み

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蒸気ボイラとは?

燃料の燃焼熱などで水を加熱して蒸気をつくり出す装置です。

蒸気は効率良く利用できる熱エネルギーとして、様々な用途で 利用されています。

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蒸気ボイラの種類と特徴

蒸気ボイラは用途や仕様によって様々な種類があります。

ボイラの種類を動画で見る

貫流ボイラ

管によって構成され、管の一方から水を送り込み、もう一方から蒸気を取り出す構造のボイラです。
保有水量が少なく、早く蒸気を発生させることができます。
また、コンパクトですから、ボイラの設置スペースは少なくて済みます。

優れている点

保有水量が少ない
  • 蒸気をすぐに発生させられる
設置スペースが少なくてすむ
  • 他のボイラに比べボイラ室を小さくできる
  • 連結して設置ができる
ボイラ取り扱いの就業制限が 緩和されている
  • 取り扱うのにボイラ技士免許が不要
  • 小型規格であれば事業所内管理にできる
  • 官庁への届出関係も簡素化されている

敬遠される点

単位伝熱面積あたりの熱負荷が高い
  • 他のボイラと比べて寿命が短い
蒸気室や汽水分離装置が小さい
  • 他のボイラと比べ発生蒸気の乾き度が低い
保有水量が少ない
  • 水質管理をシビアにしないといけない
  • 大きな負荷変動に弱い (追従しにくい)

水管ボイラ

上部と下部のドラムを多数の水管でつないだ構造のボイラです。燃焼ガスで水管を温めることにより蒸気を発生させます。高圧で大容量の蒸気をつくりだすことができ、起動特性に優れたボイラです。耐久性が高く点検が容易で扱いやすいという特徴もあります。

優れている点

水管で構成された構造
  • 大容量の蒸気を発生させることができる
  • 蒸気負荷への応答性に優れている
燃焼室を広く取っている
  • 内部の点検がしやすい
  • いろいろな燃料に対応ができる

敬遠される点

燃焼室を広く取っているため
  • 広い設置スペースが必要
ボイラ取り扱いに就業制限がある
  • ボイラ技士免許取得者しか業務に就けない

炉筒煙管ボイラ

円筒形をした構造のボイラです。水を満たした筒にいくつも煙管を設け、その煙管の中に、燃焼室の燃焼ガスを通すことで水を熱します。保有水量が多く、中容量・低圧の蒸気をつくることが多く、負荷変動による圧力および水位の変動が少ないボイラです。耐久性が高く点検が容易で扱いやすいという特徴もあります。

優れている点

保有水量が多い(保有熱が多い)
  • 蒸気を安定供給できる
  • 圧力変動・水位変動に強い (追従しやすい)
  • 水質管理が簡単
ボイラの構造が簡単
  • ボイラの清掃がしやすく取り扱いが簡単

敬遠される点

構造による制約がある
  • 高圧および大容量の蒸気を作るのが苦手
保有水量が多い
  • 運転開始から蒸気発生までに 時間がかかる
ボイラ取り扱いに就業制限がある
  • ボイラ技士免許取得者しか業務に就けない

排熱ボイラ

ガスタービン・ガスエンジン発電設備の排ガスの熱を利用して蒸気を発生させるボイラです。
排熱ボイラには煙管式、自然循環式、貫流式があり、豊富なラインアップにより、設備に合わせて効率的に排熱を回収し様々な蒸発量・蒸気圧力に対応できます。

蒸気ボイラが活用されている施設

工場の生産プロセスや食品・食材の加工・調理、また医療施設での滅菌・洗浄など、蒸気を必要とする様々な場面で使用されます。

  • ダンボール・製紙工場 (蒸解・乾燥プロセス)
  • 化学・医薬品工場 (蒸留・乾燥・滅菌プロセス)
  • ゴム・タイヤ工場 (加硫・乾燥プロセス)
  • 輸送用機器工場 (洗浄・乾燥・塗装プロセス)
  • 食品工場 (加熱・加湿・洗浄)
  • 病院・福祉施設 (滅菌・洗浄)

川重冷熱チャンネル

動画でわかる!”ボイラ教室”

蒸気ボイラにまつわる基本的な情報から、省エネ情報まで日頃の疑問点やお困りごとを解決するヒントを動画で分かりやすく紹介しています。

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