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教科書

第25章 ガスの燃焼と燃焼装置

拡散燃焼と予混合燃焼のちがい、ガスバーナ、ガス漏れや炉内での爆発を防ぐための注意。

1. ガスの燃え方は2種類

・拡散燃焼方式 … ガスと空気を別々に送り出し、バーナの出口でまざりながら燃える
・予混合燃焼方式 … ガスと空気を燃える前にまぜてから送り出して燃やす

どちらにも、それぞれの特徴があります。

拡散燃焼:
・火炎は比較的長い
・バーナの中で火がもどる逆火(ぎゃっか)の心配がない
・燃焼量の調節範囲が広く、大きな容量にも向く
・ボイラー用のガスバーナでは、この方式が主に使われる

予混合燃焼:
・火炎が短く、高温で強い燃焼になる
・まぜた気体の中を火がさかのぼる逆火のおそれがある
・空気の一部だけをガスに先にまぜる、部分予混合方式もある

拡散燃焼と予混合燃焼(模式図)
拡散燃焼と予混合燃焼(模式図)

2. ガスバーナ

ボイラーのガスバーナは、ガスを噴き出すノズルの置き方でいくつかの形があります。

・センタータイプ … 空気の通り道の中心にガスのノズルを置く
・リングタイプ … 輪の形をした管にたくさんの穴をあけ、まわりからガスを噴き出す
・マルチスパッドタイプ … ガスを噴き出す管(スパッド)を何本も並べる
・ガンタイプ … 送風機・バーナ・点火装置などを一体にした小型のもの

ガスは霧化の必要がないので、油バーナより構造が簡単です。ガスの圧力と空気の量のつり合いを保つことが大事です。

3. ガス燃料の長所と注意点

長所:
・灰が出ず、ばいじんが少ない
・天然ガス系の都市ガスは硫黄分をほとんど含まず、SOxがほとんど出ない
・低い空気比で完全燃焼できる
・燃焼量の調節がしやすい

注意点:
・漏れて空気とまざり、燃える濃さの範囲(燃焼範囲・爆発範囲)に入ると、火で爆発する
・LPGは空気より重く低い所に、メタンが主成分の都市ガスは高い所にたまりやすい(消防庁資料)
・ガスはもともとにおいがなく、漏れたとき気づけるように、においが付けてある

4. ガス漏れ・爆発を防ぐ

ボイラー室や炉の中にガスがたまったまま火をつけると、爆発します。

・ガス漏れの点検には、石けん水やガス検知器を使う。火を近づけて調べてはいけない
・ガスのにおいがしたら、火気を使わず、電気のスイッチも操作しないで、元栓を閉め、換気する
・ボイラー室は、換気をよくする

点火の前:
・ボイラー則 第30条:点火するときは、ダンパの調子を点検し、燃焼室と煙道の内部を十分に換気(プレパージ)してから点火しなければならない
・点火に失敗したら、すぐ燃料(ガス)を止め、もう一度十分に換気してから点火し直す

自動の安全装置:
・ボイラー構造規格 第85条:異常に火が消えたときや燃焼用空気が止まったとき、自動で燃料を遮断する燃焼安全装置を設ける。自動点火のボイラーでは、点火できなかったときに燃料を自動で遮断し、手で操作しないと再起動できないものとする

POINT

5. ここだけは覚える

・拡散燃焼=ガスと空気を別々に出す。逆火の心配がない。ボイラーで主に使う
・予混合燃焼=先にまぜる。火炎が短く高温。逆火のおそれ
・ガスは灰が出ずばいじんが少ない。低い空気比で燃える
・ガス漏れは石けん水や検知器で調べる。火を近づけない
・点火前はダンパを点検し、燃焼室・煙道を十分に換気(ボイラー則 第30条)
・点火に失敗したら燃料を止め、換気してから再点火
・燃焼安全装置(構造規格 第85条)

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確認問題で定着させると、グッと身につきます。

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