JP2000283675A - 熱交換装置 - Google Patents

熱交換装置

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JP2000283675A
JP2000283675A JP11091440A JP9144099A JP2000283675A JP 2000283675 A JP2000283675 A JP 2000283675A JP 11091440 A JP11091440 A JP 11091440A JP 9144099 A JP9144099 A JP 9144099A JP 2000283675 A JP2000283675 A JP 2000283675A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 トレイ挿入用の窓が設けられたトレイ取り付
け部に、熱媒体が滞留しない熱交換装置を提供すること
である。 【解決手段】 上部熱交換室2のトレイ6取り付け部に
出窓19を設け、この出窓19の外側に設置した振動装
置20に、連結部材21を介してトレイ6の基端を取り
付け、この出窓19の部分に挿入されたトレイ6の基端
部分に切欠き部27を設けるとともに、出窓19の下枠
部に上部熱交換室2内に向かって下降傾斜する傾斜溝2
6を設け、トレイ6上を出窓19の中へ移動侵入してく
る熱媒体8を、切欠き部27と傾斜溝26から上部熱交
換室2内に戻すようにしたのである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、粒状の熱媒体を
用いて、高温気体の顕熱を低温気体に回収する熱交換装
置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】直径1〜3mm程度の粒状熱媒体を用い
て、排ガス等の高温気体から顕熱を回収し、この回収し
た顕熱で常温空気等の低温気体を加熱する熱交換装置の
例としては、特開昭54−139160号公報に開示さ
れたものがある。
【0003】この熱交換装置は、図5に示すように、高
温気体51が流通する上部熱交換室52と、低温気体5
3が流通する下部熱交換室54とが上下に配置され、こ
れらの熱交換室52、54が小断面の連通部55で連通
され、各熱交換室52、54にそれぞれ多孔板のトレイ
56、57が複数段に設けられている。粒状の熱媒体5
9は、上部熱交換室52に設けられた投入口58から投
入され、上部熱交換室52の各トレイ56、連通部5
5、下部熱交換室54の各トレイ57へ順次落下し、上
部熱交換室52で高温気体51から回収した顕熱を、下
部熱交換室54で低温気体53に放出して、低温気体5
3を加熱する。下部熱交換室54の底に落下した熱媒体
59は排出口60から外部に取り出され、搬送路61を
通して上部熱交換室52の投入口58へ戻されて循環使
用される。
【0004】上記形式の熱交換装置では、熱源として用
いられる燃焼排ガス等の高温気体に含まれるタールや塩
化物等の付着性物質で、粒状の熱媒体が凝集したり、ト
レイに付着したりしてトレイの孔を塞ぎ、熱交換される
気体の流通を妨げることがある。熱交換室内壁の耐火物
が損傷して剥離し、この剥離片がトレイの孔を塞ぐこと
もある。このトレイの孔の目詰まりは、熱交換効率を低
下させるのみでなく、熱交換室内の圧力損失も増大させ
るため、気体を室内に送り込む送風機の負荷も大きくな
るので、トレイは折りを見て点検したり、取り替えたり
する必要がある。
【0005】上記点検や取り替えのためには、トレイの
取り外しを容易にすることが望ましく、特願平11−2
0390号に記載された熱交換装置では、図6に示すよ
うに、熱交換室62の壁に窓63を設け、この窓63か
らトレイ64を挿入して、熱交換室62内に差し渡すよ
うにしている。トレイ64の基端には熱媒体の付着を防
止するための振動装置65が取り付けられている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上述した窓付きの熱交
換装置は、容易にトレイを取り外すことができるが、前
記窓が設けられたトレイの取り付け部に熱媒体が侵入し
て、滞留する問題がある。高温気体が、一般廃棄物や産
業廃棄物等の廃棄物を、焼却炉で焼却、溶融炉で溶融、
または熱分解炉で分解させたときに発生する排ガスで、
これらにタールや塩化物等の付着性物質が含まれる場合
は、トレイの取り付け部に滞留する熱媒体を除去するた
めに、熱交換装置の運転停止を余儀なくされることもあ
る。この滞留する熱媒体は、熱交換に寄与しないのみで
なく、トレイに振動装置を取り付ける場合は、熱交換室
内の気体をシールするグランドパッキン等の隙間に入り
込み、シール性を低下させたり、シール部材を損傷させ
たりする不具合がある。
【0007】そこで、この発明の課題は、トレイ挿入用
の窓が設けられたトレイ取り付け部に、熱媒体が滞留し
ない熱交換装置を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、この発明は、高温気体が流通する上部熱交換室
と、低温気体が流通する下部熱交換室とが上下に設けら
れ、上部熱交換室の下部と下部熱交換室の上部が小断面
の連通部で連通され、各熱交換室にトレイが複数段に設
けられ、前記上部熱交換室に設けられた熱媒体の投入口
から投入される熱媒体を、前記上部熱交換室の各トレ
イ、連通部、下部熱交換室の各トレイ、下部熱交換室の
底部へと順次落下させて、前記各熱交換室を流通する気
体と熱交換させる熱交換装置において、前記高温気体が
廃棄物を処理したときに生じる高温排ガスであり、前記
熱交換室のトレイ取り付け部の壁にトレイ挿入用の窓を
設け、この窓が設けられたトレイ取り付け部に、熱交換
室内側に向かって下降する傾斜通路部を設けた構成を採
用したのである。
【0009】すなわち、窓が設けられたトレイ取り付け
部に、熱交換室内側に向かって下降する傾斜通路部を設
けることにより、トレイ取り付け部に侵入する熱媒体を
この傾斜通路部から熱交換室内に戻すようにしたのであ
る。
【0010】前記トレイに振動手段を接続することによ
り、熱媒体のトレイへの付着を防止することができる。
【0011】前記トレイに連結部材を介して前記振動手
段を接続し、この連結部材を内部冷却することにより、
連結部材の部位に熱交換室内の気体のシール部材を設
け、このシール部材の熱による劣化を防止することがで
きる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、図1乃至図4に基づき、こ
の発明の実施形態を説明する。この熱交換装置は、高温
気体1が流通する上部熱交換室2と、低温気体3が流通
する下部熱交換室4が上下に配置され、これらの熱交換
室2、4が連通管(連通部)5で連通され、各熱交換室
2、4に、それぞれ多孔板のトレイ6、7が複数段に取
り付けられている。粒状の熱媒体8は、上部熱交換室2
の上部に設けられた投入口9から投入され、上部熱交換
室2の各トレイ6、連通管5、下部熱交換室4の各トレ
イ7、下部熱交換室4の底へと順次落下し、上部熱交換
室2を通気口10から排気口11へと流通する高温気体
1との接触で顕熱を回収し、下部熱交換室4を通気口1
2から排気口13へと流通する低温気体3に回収した顕
熱を放出して、低温気体3を加熱する。
【0013】前記下部熱交換室4の底に落下した熱媒体
8は、底部に設けられた排出口14からエゼクタ15に
排出され、ブロア16で送風される空気で搬送管17を
通してホッパ18に戻され、前記投入口9から再び上部
熱交換室2に投入される。
【0014】前記上部熱交換室2のトレイ6取り付け部
には、図2(a)、(b)に示すように、トレイ6が挿
入される横長断面の出窓19が設けられ、この出窓19
の外側に振動装置20が設置され、トレイ6の基端が連
結部材21を介して振動装置20に接続されている。ト
レイ6は、上部熱交換室2の円形断面を覆うようにU字
形状の薄鋼板で形成され、その板面には多数の貫通孔2
2が設けられている。また、上部熱交換室2を形成する
耐熱れんがの内壁23には、出窓19と同じ高さ位置で
周方向に連なった凹状段付き部24が設けられ、この段
付き部24に粗い格子で補強されたリング状の支持部材
25が差し渡されて、この支持部材25の上にトレイ6
が載置されている。トレイ6を薄鋼板で形成したのは、
その質量を小さくして振動装置20の負荷を軽減するた
めであり、支持部材25は、薄くて剛性の小さいトレイ
6の撓みを防止するためのものである。
【0015】前記出窓19の下枠部には、上部熱交換室
2内に向かって下降傾斜する傾斜溝(傾斜通路)26が
3箇所に設けられ、これらの傾斜溝26の位置に合わせ
て、トレイ6の基端部分に切欠き部27が設けられてい
る。トレイ6上を出窓19の中へ移動侵入してくる熱媒
体8は、切欠き部27から傾斜溝26に落下して、上部
熱交換室2内に戻される。
【0016】図3に示すように、前記出窓19にはパッ
キン付きの蓋部材28が取り付けられ、この蓋部材28
に前記振動装置20が取り付けられている。振動装置2
0は、円筒部29を有するシールカバー30を介して蓋
部材28に取り付けられ、その前面側に設けられた内筒
31とフランジ付きの外筒32の間に、シールカバー3
0の円筒部29の先端が摺動自在に嵌め込まれ、シール
カバー30のフランジを蓋部材28に取り付けるボルト
33に装着されたコイルばね34で、外筒32のフラン
ジが後面側に押圧されている。したがって、シールカバ
ー30の円筒部29先端と、内筒31と外筒32間の環
状溝35の底との距離が、振動装置20の振動幅δとな
る。
【0017】前記連結部材21は、耐熱ステンレス鋼製
の丸棒で形成され、その基端側に設けられたねじ部に螺
合されたナット36で、前記振動装置20前面側の内筒
31の内側に取り付けられ、前記シールカバー30の円
筒部29と、蓋部材28に設けられた孔37とに通され
た先端部に、トレイ6の基端部分が溶接されている。互
いに摺動する連結部材21の外周面と円筒部29の内周
面の間は、上部熱交換室2内の高温気体1が外部に漏れ
ないように、グランドパッキン38でシールされ、同じ
く互いに摺動する円筒部29の外周面と前記外筒32の
内周面の間は、Oリング39でシールされている。ま
た、連結部材21の内側には空間40が設けられ、その
基端から通された空気管41から供給される空気で連結
部材21を内部冷却することにより、グランドパッキン
38とOリング39の熱による劣化を防止するようにな
っている。
【0018】前記下部熱交換室4のトレイ7取り付け部
には、図4(a)、(b)に示すように、トレイ7が挿
入される横長断面の出窓42が設けられ、出窓42に取
り付けられた蓋部材43にトレイ7が取り付けられてい
る。トレイ7は、下部熱交換室4の円形断面を覆うよう
にU字形状に形成され、その板面には多数の貫通孔44
が設けられている。また、下部熱交換室2の内壁45に
は、前記上部熱交換室2と同様に、出窓42と同じ高さ
位置で周方向に連なった凹状段付き部46が設けられて
いる。中厚の鋼板で形成され、剛性を有するトレイ7
は、支持部材なしで直接段付き部46に差し渡されてい
る。
【0019】前記出窓42の下枠部には、下部熱交換室
4内に向かって下降傾斜する傾斜孔(傾斜通路)47が
2箇所に設けられ、これらの傾斜孔47の位置に合わせ
て、トレイ7の基端部分に切欠き部48が設けられてい
る。トレイ7上を出窓42の中へ移動侵入してくる熱媒
体8は、切欠き部48から傾斜孔47に落下して、下部
熱交換室4内に戻される。
【0020】
【発明の効果】以上のように、この発明の熱交換装置
は、トレイ挿入用の窓が設けられた熱交換室のトレイ取
り付け部に、熱交換室内側に向かって下降する傾斜通路
を設けて、このトレイ取り付け部に侵入する熱媒体を傾
斜通路から熱交換室内に戻し、ここに熱媒体が滞留しな
いようにしたので、熱媒体の熱交換作用を有効活用で
き、かつ熱媒体がトレイ取り付け部のシール部材の隙間
に入り込まないようにして、シール性の低下やシール部
材の損傷を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】熱交換装置の実施形態を示す概略縦断正面図
【図2】aは図1の上部熱交換室の要部を拡大して示す
縦断面図、bはaのII−II線に沿った断面図
【図3】図2のトレイ取り付け部をさらに拡大して示す
縦断面図
【図4】aは図1の下部熱交換室の要部を拡大して示す
縦断面図、bはaのIV−IV線に沿った断面図
【図5】従来の熱交換装置を示す概略縦断正面図
【図6】従来の熱交換装置のトレイ取り付け部を示す縦
断面図
【符号の説明】
1 高温気体 2 熱交換室 3 低温気体 4 熱交換室 5 連通管 6、7 トレイ 8 熱媒体 9 投入口 10 通気口 11 排気口 12 通気口 13 排気口 14 排出口 15 エゼクタ 16 ブロア 17 搬送管 18 ホッパ 19 出窓 20 振動装置 21 連結部材 22 貫通孔 23 内壁 24 段付き部 25 支持部材 26 傾斜溝 27 切欠き部 28 蓋部材 29 円筒部 30 シールカバー 31 内筒 32 外筒 33 ボルト 34 コイルばね 35 環状溝 36 ナット 37 孔 38 グランドパッキン 39 Oリング 40 空間 41 空気管 42 出窓 43 蓋部材 44 貫通孔 45 内壁 46 段付き部 47 傾斜孔 48 切欠き部

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高温気体が流通する上部熱交換室と、低
    温気体が流通する下部熱交換室とが上下に設けられ、上
    部熱交換室の下部と下部熱交換室の上部が小断面の連通
    部で連通され、各熱交換室にトレイが複数段に取り付け
    られ、前記上部熱交換室に設けられた熱媒体の投入口か
    ら投入される熱媒体を、前記上部熱交換室の各トレイ、
    連通部、下部熱交換室の各トレイ、下部熱交換室の底部
    へと順次落下させて、前記各熱交換室を流通する気体と
    熱交換させる熱交換装置において、前記高温気体が廃棄
    物を処理したときに生じる高温排ガスであり、前記熱交
    換室のトレイ取り付け部の壁にトレイ挿入用の窓を設
    け、この窓が設けられたトレイ取り付け部に、熱交換室
    内側に向かって下降する傾斜通路部を設けたことを特徴
    とする熱交換装置。
  2. 【請求項2】 前記トレイに振動手段を接続した請求項
    1に記載の熱交換装置。
  3. 【請求項3】 前記トレイに連結部材を介して前記振動
    手段を接続し、この連結部材を内部冷却するようにした
    請求項2に記載の熱交換装置。
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