JP2012047377A - Dust removing device of heat transfer tube - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ダストを含む燃焼ガスから熱回収を行うごみ焼却炉用ボイラや産業廃棄物焼却炉用ボイラなどの廃熱ボイラや熱交換器の伝熱管に付着するダストを除去する装置に係り、特に、縦方向に並列する水平管群を蛇行状に連接した形態の伝熱管に付着するダストを除去するダスト除去装置に関する。 The present invention relates to an apparatus for removing dust adhering to a waste heat boiler such as a waste incinerator boiler and an industrial waste incinerator boiler that recovers heat from combustion gas containing dust, and a heat exchanger tube of a heat exchanger, In particular, the present invention relates to a dust removing device that removes dust adhering to a heat transfer tube having a configuration in which horizontal tube groups arranged in parallel in a vertical direction are connected in a meandering manner.
伝熱管に付着するダストは伝熱阻害要因となるため、伝熱管に付着するダストを効果的に除去することにより、ボイラ或いは熱交換器は、その伝熱面積を小さくすることでき、コンパクト化を図ることができる。 Since dust adhering to the heat transfer tube becomes a heat transfer impediment factor, the boiler or heat exchanger can reduce the heat transfer area by effectively removing the dust adhering to the heat transfer tube, making it more compact. Can be planned.
飛灰などのダストを含むガスから熱回収を行うボイラ及び熱交換器では、従来、主として蒸気式スートブローにより伝熱管に付着したダストの除去を行っている(特許文献1等)。蒸気式スートブローは、エレメント管に形成したノズル孔より伝熱管及び並列する伝熱管の間隙に向けて蒸気を高速で噴射することにより伝熱管に付着したダストを吹き飛ばして除去するものであり、定置回転式、往復動式(T字管)、長抜差し式などが知られている。
Conventionally, in boilers and heat exchangers that recover heat from gas containing dust such as fly ash, dust attached to heat transfer tubes is mainly removed by steam soot blow (
図8及び図9は、定置回転式の例を示している。図8は縦断面図であり、図9は図8のA−A線に沿う横断側面図である。燃焼ガスGは矢印方向に流れている。ケーシング2内に配置された伝熱管3の上流側、下流側、中間の少なくとも1箇所(図8,図9では上流側1箇所のみ)に伝熱管3に対して直交する方向にエレメント管20を設置し、エレメント管20には隣り合う伝熱管3の間隔g(図9)に対応する位置にノズル孔20aを設けており、定期的にエレメント管20を軸線回りに回転させながらノズル孔20aより蒸気を噴出させて伝熱管に付着したダストを除去するものである。なお、図8において、符号4A、4Bは伝熱管3を支持する支持金物である。
8 and 9 show an example of stationary rotation type. 8 is a longitudinal sectional view, and FIG. 9 is a cross-sectional side view taken along the line AA in FIG. The combustion gas G is flowing in the direction of the arrow. The
図10及び図11は、往復動式の例で、伝熱管3の上流側、下流側、中間の少なくとも1箇所(図10、図11では上流側に1カ所のみ)に伝熱管3に対して直交する方向のエレメント管20を設置し、エレメント管20には伝熱管3の間隙g(図11)に対応する位置にノズル孔20aを設けており、図10に示すように定期的にエレメント管20を伝熱管3の管長手方向に前後に移動させながらノズル孔20aより蒸気を噴出させて伝熱管3に付着したダストを除去するものである。
FIGS. 10 and 11 are reciprocating examples, and at least one place upstream, downstream, and intermediate of the heat transfer tube 3 (only one place on the upstream side in FIGS. 10 and 11) with respect to the
図12及び図13は、長抜差し式の例で、伝熱管3の上流側、下流側、中間の少なくとも1箇所(図12,図13では上流側に1か所のみ)に伝熱管3に対して直交する方向にエレメント管20を設置し、エレメント管20の先端に数個のノズル孔20aを設けてあり、停止時にはケーシング2の外部に引き抜いておき、定期的にエレメント管20を軸線回りに回転させながら伝熱管3の直交方向に前進・後退させて、ノズル孔20aより蒸気を噴出させて伝熱管に付着したダストを除去するものである。
FIGS. 12 and 13 are examples of a long insertion / removal type, and at least one place on the upstream side, the downstream side, and the middle of the heat transfer tube 3 (only one place on the upstream side in FIGS. 12 and 13) with respect to the
しかしながら、蒸気式スートブローでは、以下のような問題がある。 However, the steam soot blow has the following problems.
すなわち、スートブロー蒸気による伝熱管のエロージョン対策が必要となる。 That is, it is necessary to take measures against erosion of the heat transfer tube by soot blow steam.
また、スートブロー運転時には一時的に大量の蒸気を使用するため、タービン発電機やその他プロセスに送る蒸気量に変動を与える。 Further, since a large amount of steam is temporarily used during the soot blow operation, the amount of steam sent to the turbine generator and other processes is changed.
また、ノズル孔から離れるほどダスト除去効果が低下するため有効範囲に制限があり、伝熱管全長にわたり一様な除去が困難である。そのため、エレメント管を複数台設置しなければならない場合がある。 Moreover, since the dust removal effect decreases as the distance from the nozzle hole decreases, the effective range is limited, and uniform removal over the entire length of the heat transfer tube is difficult. For this reason, it may be necessary to install a plurality of element tubes.
また、定置回転式、往復動式では、水平方向に隣り合う伝熱管の間隙に合わせてノズル孔を設けるため、ノズル孔の数量が多くなり、ノズル孔の少ない長抜差し式に比べダストを除去する効率及び有効範囲が劣る。 Also, in the stationary rotation type and the reciprocating type, nozzle holes are provided in accordance with the gaps between the heat transfer tubes adjacent in the horizontal direction, so the number of nozzle holes increases, and dust is removed compared to the long insertion / removal type with few nozzle holes. Efficiency and effective range are inferior.
また、伝熱管の隙間をねらい蒸気を噴射するため、図9、図11、図13に示すように、伝熱管の裏面に付着しているダストDを除去することが困難である。 Moreover, since steam is injected to aim at the gap between the heat transfer tubes, it is difficult to remove the dust D adhering to the back surface of the heat transfer tubes, as shown in FIGS. 9, 11, and 13.
さらに、長抜差し式では停止時にケーシング外にエレメント管を引き抜いて待機させることから、通常、エレメント管の耐久性確保が困難な高温部に使用されるが、引き抜き代をケーシング外に確保する必要があるため、設置スペースが大きくなる。 Furthermore, in the long insertion / removal type, the element tube is pulled out of the casing to stand by at the time of stoppage, so it is usually used in high-temperature areas where it is difficult to ensure the durability of the element tube, but it is necessary to secure the extraction allowance outside the casing. This increases the installation space.
伝熱管のダスト除去装置として、蒸気式スートブローの他には、ハンマリング装置による打撃やバイブレータなどにより伝熱管を強制的に揺らしてダストを除去する装置が知られている(特許文献2〜4等)。これは主として、垂直に吊下げられた伝熱管に適用されるものである。図14、図15は上部支持された伝熱管3(吊下げ管)のハンマリング装置(打撃装置)21の一例を示している。ハンマリング装置21は、U字管部分に挿通された軸21aと、軸21aに固定された鍔21bと、軸21aに打撃を加えるハンマー部21cとを備えている。自由端となっている吊下げ伝熱管3の下部に、横方向からハンマリングにより鍔部21bを介して打撃力を与えるものであり、自由端でかつ個々のU字管を打撃するだけであるため、比較的小さな打撃力で伝熱管を揺らすことができ、ダスト除去効果を得られる。
As a dust removal device for heat transfer tubes, in addition to a steam soot blower, devices for removing dust by forcibly shaking the heat transfer tubes by hammering or a vibrator are known (
しかしながら、図16に示すように、縦方向に並ぶ水平管3a群を蛇行状に連接した伝熱管3に対し、図17に示すように、横方向からハンマリング装置21による打撃力や振動を加えることにより伝熱管に付着したダストを除去しようとすると、水平方向に並んだ全ての伝熱管3を一体的に揺らすことになるため、大きな打撃力が必要となる。打撃力が大きくなると伝熱管3に損傷を与えやすくなる。また、管支持部材4を支持フレーム5上に固定することなく載置して支持する場合には、管支持部材4と支持フレーム5との間の摩擦力が抵抗となることからハンマリングの効果を得難く、また、打撃を与えた後に伝熱管が完全には元の位置に戻らないことが生じるなどの問題がある。したがって、水平に配置された伝熱管群に対し横方向から打撃を加えることは現実的でない。また、ハンマリングの場合には、伝熱管と振動を与える振動伝達装置との間に隙間などが生じた場合は伝熱管に振動を与えることができなくなるという問題もある。
However, as shown in FIG. 16, the
一方、図16と同様の水平管群を備える伝熱管に対し、縦方向に振動を加えるダスト除去装置も提案されている(特許文献5)。この装置は、水平管群を備える伝熱管が高温ガス通路のガス流れと交わる方向に設けられた伝熱管のダスト除去装置であって、高温ガス通路の炉壁を貫通して、その外側でガスシールケーシングによってシーリングされた状態で支持され、しかも、伝熱管の片側を支持する連結支持部材に間欠振動を与える振動発生源が、ガスシールケーシングの外側に設けられている。 On the other hand, a dust removing device that applies vibration in the vertical direction to a heat transfer tube having the same horizontal tube group as in FIG. 16 has also been proposed (Patent Document 5). This device is a dust removal device for a heat transfer tube in which a heat transfer tube having a horizontal tube group is provided in a direction intersecting with the gas flow in the high temperature gas passage, and passes through the furnace wall of the high temperature gas passage, and gas on the outside thereof. A vibration generating source that is supported in a sealed state by the seal casing and that applies intermittent vibration to a connection support member that supports one side of the heat transfer tube is provided outside the gas seal casing.
しかしながら、水平管群を備える伝熱管に対し、縦方向に振動を加えるダスト除去装置において、水平管群を備える伝熱管を上下に振動させる際には、伝熱管の自由端側を持ち上げるために、伝熱管を弾性的に湾曲させる必要があり、水平方向に間隙をおいて並列する全ての伝熱管を同時に持ち上げるには、大きな動力が必要であるとともに、落下させた時の支持フレーム等にかかる衝撃荷重も大きくなる。 However, in the dust removal device that applies vibration in the vertical direction to the heat transfer tubes provided with the horizontal tube group, when the heat transfer tube provided with the horizontal tube group is vibrated up and down, in order to lift the free end side of the heat transfer tube, It is necessary to bend the heat transfer tubes elastically, and in order to lift all the heat transfer tubes arranged in parallel with a gap in the horizontal direction at the same time, a large amount of power is required and the impact on the support frame etc. when dropped The load also increases.
また、一般にボイラ等の炉壁等のケーシングに貫通部がある場合には、高温ガスの噴き出しを防止するためにシールする必要があるが、特開平11−29494号公報に開示された伝熱管のダスト除去装置では、全ての水平管が炉壁としてのケーシングを貫通しており、炉壁を貫通した水平管を炉壁外部に付設したガスシールケーシングによりシールすることは可能としても、炉壁とシールケーシングとの間に高温ガスが回り込まないようにするのは困難であり、炉壁とガスシールケーシングとの間にダスト等が溜まるとダスト除去装置自体が正常に機能しなくなると考えられる。 In general, when a casing such as a furnace wall such as a boiler has a penetrating portion, it is necessary to seal in order to prevent high temperature gas from being blown out. However, the heat transfer tube disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-29494 is required. In the dust removal device, all the horizontal pipes penetrate the casing as the furnace wall, and the horizontal pipe penetrating the furnace wall can be sealed by the gas seal casing provided outside the furnace wall. It is difficult to prevent high temperature gas from flowing between the seal casing and the dust removal device itself will not function properly if dust or the like accumulates between the furnace wall and the gas seal casing.
さらに、炉壁貫通箇所のシールを密閉蛇腹等の伸縮継手等とすると、伸縮継手自体の耐久性の観点から、貫通箇所が多いことはデメリットとなる。 Furthermore, if the seal at the furnace wall penetration location is an expansion joint such as a sealed bellows, the number of penetration locations is a demerit from the viewpoint of the durability of the expansion joint itself.
そこで、本発明は、水平管群を備える伝熱管に対し、縦方向に振動を加えるダスト除去装置において、比較的小さい動力で効率よくダストを除去し得るダスト除去装置を提供することを主たる目的とする。さらに、本発明は、ガスシールが容易なダスト除去装置を提供することをも目的とする。 Therefore, the present invention mainly aims to provide a dust removing device that can efficiently remove dust with relatively small power in a dust removing device that vibrates in a vertical direction with respect to a heat transfer tube including a horizontal tube group. To do. Furthermore, another object of the present invention is to provide a dust removing device that can be easily gas-sealed.
上記目的を達成するため、本発明は、第1の手段として、ダストを含むガスから熱回収を行うボイラまたは熱交換器のケーシング内に配設された伝熱管に付着したダストを除去する装置であって、縦方向に間隔をおいて並ぶ水平管群をU字管部で連接して蛇行状に形成されるとともに両端部が水平管長さ方向一方側に向けられて前記ケーシングを貫通する伝熱管の複数を、横方向に間隔をおいて並列配置した伝熱管群と、前記伝熱管群の各伝熱管に対応して設けられ、各伝熱管の水平管群の水平管長さ方向他方側を支持するとともに、前記ケーシング内に固定された支持フレームに離反可能に支持された複数の管支持部材と、前記ケーシング外に配置された駆動源と、前記ケーシングを貫通して水平方向に延び、前記駆動源によって回転駆動する回転駆動シャフトと、前記ケーシング内において前記回転駆動シャフトに設けられた複数のカム部と、前記ケーシング内において水平軸線回りに揺動自在に支持され、前記カム部によって揺動させられて前記管支持部材を上下に揺らすテコ式レバー部材と、を備えることを特徴とするダスト除去装置を提供する。 In order to achieve the above object, the present invention provides, as a first means, an apparatus for removing dust adhering to a heat transfer tube arranged in a casing of a boiler or heat exchanger that recovers heat from a gas containing dust. A heat transfer tube which is formed in a meandering manner by connecting horizontal tube groups arranged at intervals in the vertical direction at a U-shaped tube portion, and has both end portions directed to one side in the horizontal tube length direction and penetrating the casing. Are provided in correspondence with each heat transfer tube of the heat transfer tube group and support the other side in the horizontal tube length direction of the horizontal tube group of each heat transfer tube. And a plurality of tube support members that are detachably supported by a support frame fixed in the casing, a driving source disposed outside the casing, and extending horizontally through the casing, the driving Rotation driven by source A rotary drive shaft, a plurality of cam portions provided on the rotary drive shaft in the casing, and a swingable support around a horizontal axis in the casing, and swung by the cam portion to move the tube. And a lever lever member that swings the support member up and down.
また、本発明は、第2の手段として、ダストを含むガスから熱回収を行うボイラまたは熱交換器のケーシング内に配設された伝熱管に付着したダストを除去する装置であって、縦方向に間隔をおいて並ぶ水平管群をU字管部で連接して蛇行状に形成されるとともに両端部が水平管長さ方向一方側に向けられて前記ケーシングを貫通する伝熱管の複数を、横方向に間隔をおいて並列配置した伝熱管群と、前記伝熱管群の各伝熱管に対応して設けられ、各伝熱管の水平管群の水平管長さ方向他方側を支持するとともに、前記ケーシング内に固定された支持フレームに離反可能に支持された複数の管支持部材と、前記ケーシング外に配置された駆動源と、前記ケーシング外において水平方向に延設され、前記駆動源によって回転駆動する回転駆動シャフトと、前記回転駆動シャフトに設けられた複数のカム部と、前記ケーシングを貫通して水平軸回りに揺動自在に支持され、前記カム部によって揺動させられて該管支持部材を上下に揺らすテコ式レバー部材と、を備え、前記テコ式レバー部材を揺動自在に支持する前記水平軸が、前記ケーシングの壁に形成された開口部を気密的に塞ぐように該開口部に配設されていることを特徴とするダスト除去装置を提供する。 Moreover, the present invention is a device for removing dust adhering to a heat transfer tube disposed in a casing of a boiler or heat exchanger that recovers heat from a gas containing dust, as a second means, in the longitudinal direction A plurality of heat transfer tubes penetrating the casing are formed in a meandering manner by connecting horizontal tube groups arranged at intervals to each other at a U-shaped tube portion and having both end portions directed to one side in the horizontal tube length direction. Heat transfer tube groups arranged in parallel at intervals in the direction, and provided corresponding to each heat transfer tube of the heat transfer tube group, supporting the other side in the horizontal tube length direction of the horizontal tube group of each heat transfer tube, and the casing A plurality of pipe support members supported in a separable manner by a support frame fixed inside, a drive source disposed outside the casing, and extending horizontally in the outside of the casing and driven to rotate by the drive source. Rotation drive And a plurality of cam portions provided on the rotary drive shaft, and supported by the cam portion so as to be swingable around a horizontal axis. And a horizontal lever that swingably supports the lever member is disposed in the opening so as to hermetically close the opening formed in the wall of the casing. A dust removing device is provided.
上記第1の手段又は第2の手段において、前記複数のカム部は、前記複数の管支持部材を異なるタイミングで揺らすように前記回転駆動シャフトの軸回りの位置をずらして配設されていることが好ましい。 In the first means or the second means, the plurality of cam portions are arranged with their positions around the axis of the rotary drive shaft shifted so as to swing the plurality of tube support members at different timings. Is preferred.
また、上記第1の手段において、前記回転駆動シャフトは、軸封部材を介して前記ケーシングを貫通しており、前記カム部と前記テコ式レバー部材との係合位置を調整できるように、前記軸封部材が前記ケーシングに位置調節可能に取り付けられていることが好ましい。 In the first means, the rotary drive shaft passes through the casing via a shaft seal member, and the engagement position between the cam portion and the lever lever member can be adjusted. It is preferable that the shaft sealing member is attached to the casing so that the position thereof can be adjusted.
前記軸封部材は、前記回転駆動シャフトの周囲に気密状に配置されるグランドパッキンと、該グランドパッキンを収容するスタフィンボックスと、前記グランドパッキンを前記スタフィンボックス内に押さえ込むパッキン押えと、を備え、前記スタフィンボックスは前記ケーシングに締結部材によって固定され、前記スタフィンボックスおよび前記ケーシングの一方又は双方の締結部材挿通孔が長孔に形成されていることが好ましい。 The shaft seal member includes: a gland packing arranged in an airtight manner around the rotary drive shaft; a staffin box that accommodates the gland packing; and a packing presser that presses the gland packing into the staffin box. Preferably, the staffin box is fixed to the casing by a fastening member, and one or both fastening member insertion holes of the staffin box and the casing are formed as long holes.
また、上記第2の手段において、前記回転駆動シャフトは、前記カム部と前記テコ式レバー部材との係合位置を調整可能に設けられていることが好ましい。 In the second means, it is preferable that the rotational drive shaft is provided so that an engagement position between the cam portion and the lever lever member can be adjusted.
本発明によれば、回転駆動シャフトのカム部でテコ式レバー部材を作動させ、テコ式レバーのテコの原理を利用して水平管群を備える伝熱管を上下に振動させるので、回転駆動シャフトの負荷を軽減することができる。 According to the present invention, the lever member is operated at the cam portion of the rotary drive shaft, and the heat transfer tube including the horizontal tube group is vibrated up and down using the lever principle of the lever lever. The load can be reduced.
また、複数のカム部を回転駆動シャフトの軸回りに位相を変えて設けることにより、水平方向に並ぶ伝熱管の各々を、タイミングをずらして持ち上げることができ、全ての伝熱管を同時に持ち上げる場合に比較して、回転駆動シャフトの駆動力を低減させるとともに、伝熱管を落下させた時に支持フレーム等にかかる衝撃荷重を軽減することができる。さらに、複数の伝熱管からダストを順次ふるい落すため、一度にダストが落ちることによるダスト排出部の閉塞を防止するとともに、ダスト排出装置の負荷を軽減することができる。 In addition, by providing a plurality of cam portions with different phases around the axis of the rotary drive shaft, each of the heat transfer tubes arranged in the horizontal direction can be lifted at different timings, and when all the heat transfer tubes are lifted simultaneously In comparison, the driving force of the rotary drive shaft can be reduced, and the impact load applied to the support frame and the like when the heat transfer tube is dropped can be reduced. Furthermore, since the dust is sequentially removed from the plurality of heat transfer tubes, it is possible to prevent the dust discharge portion from being blocked due to the dust falling at a time, and to reduce the load on the dust discharge device.
また、テコ式レバー部材をケーシング内に収容し、テコ式レバー部材を駆動する回転駆動シャフトがケーシングを貫通する構成とすることにより、ケーシングの貫通孔の数をより少なくできる。 Further, the lever-type lever member is accommodated in the casing, and the rotational drive shaft that drives the lever-type lever member passes through the casing, whereby the number of through holes in the casing can be further reduced.
また、回転駆動シャフトまたはテコ式レバー部材の回転支点をケーシングの貫通孔位置に配置することにより、該貫通孔箇所における可動範囲を最小限にして、該貫通孔と回転駆動シャフトまたはテコ式レバー部材との間の隙間を小さくすることができるので、ガスシールが容易になる。 Further, by disposing the rotation fulcrum of the rotary drive shaft or lever lever member at the through hole position of the casing, the movable range at the through hole portion is minimized, and the through hole and the rotary drive shaft or lever lever member are Since the gap between the two can be reduced, gas sealing is facilitated.
以下、本発明に係るダスト除去装置の実施形態について、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、全図及び全実施例において、同一又は類似の構成部分には同符号を付した。 Hereinafter, embodiments of a dust removing apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings. In all the drawings and all the examples, the same or similar components are denoted by the same reference numerals.
本発明に係るダスト除去装置の第1実施形態について、図1〜5を参照して説明する。図1はダスト除去装置の縦断正面図、図2は図1のダスト除去装置の縦断側面図、図3は図1の部分拡大図、図4は図1のIV−IV線に沿う拡大底面図、図5は図4の部分拡大図である。 1st Embodiment of the dust removal apparatus which concerns on this invention is described with reference to FIGS. 1 is a vertical front view of the dust removing device, FIG. 2 is a vertical side view of the dust removing device of FIG. 1, FIG. 3 is a partially enlarged view of FIG. 1, and FIG. 4 is an enlarged bottom view taken along line IV-IV of FIG. FIG. 5 is a partially enlarged view of FIG.
ダスト除去装置1は、ダストを含むガスGから熱回収を行うボイラまたは熱交換器のケーシング2内に配設された伝熱管3に付着したダストを除去する装置である。伝熱管3は、縦方向に間隔をおいて並ぶ水平管3aをU字管部3bで連接して蛇行状に形成されるとともに、両端部3e、3fが水平管3aの長さ方向一方側(図1の左側)に向けられてケーシング2を貫通している。また、伝熱管3は、図1の奥行き方向(図2の左右方向)に間隔をおいて並列配置されることにより伝熱管群が形成されている。なお、図1、2の符号Gはダストを含む燃焼ガスの流れ方向を示す。
The
伝熱管3の水平管3aは、水平管3aの長さ方向両側において、管支持部材4a、4bによって支持されている。管支持部材4a、4bは、ケーシング2内に水平に固定された支持フレーム5に離反可能に載置されている。管支持部材4a、4bは、図2に示すように、横方向に並列する伝熱管3のそれぞれに設けられている。
The
管支持部材4aは、例えば、伝熱管3の両側を挟む一対の帯状板4a1、4a2(図2)と、これら一対の帯状板を締結するボルト・ナット4a3(図1)を備えることができ、図示しないが、管支持部材4bも同様の構成を備えることができる。
The
管支持部材4aの上端部の穴と、テコ式レバー部材6の一端側の長孔6a(図3参照)が軸4cによって回転自在に連結されている。
A hole at the upper end of the
第1実施形態のテコ式レバー部材6は、ケーシング2の内部に配置されており、図4に示すように、ケーシング2内に固定された水平軸6bに揺動自在に取り付けられている。
The
なお、テコ式レバー部材6は、後述するように管支持部材4aを上下に揺らすことができればよいため、管支持部材4aと軸4cを介して連結されている構成に限られず、例えば、図示しないが、テコ式レバー部材6の先端部に凹部を形成して該凹部に軸4cを係合させても良い。また、図示省略するが、複数本(例えば2〜3本)の管支持部材4aを連結し、1つのテコ式レバー部材6で上下に揺らすように構成しても良い。
The
テコ式レバー部材6の他端側は、カム部9が係合し得る。カム部9は、回転駆動シャフト7に固定されており、回転駆動シャフト7の駆動によりテコ式レバー部材6の他端側に係合し、テコ式レバー部材6の他端側を上下に揺動させることにより、管支持部材4を介して伝熱管3を上下に揺らすことができる。
The
回転駆動シャフト7は、両端がケーシング7から突出し、その突出した両端部がケーシング7の外側に配置された軸受け7a、7bによって支持されている。従って、回転駆動シャフト7の駆動源8もケーシング7の外側に配置されている。
Both ends of the
テコ式レバー部材6は、テコの原理を利用している。すなわち、水平軸6bの軸心と軸4cとの距離が、水平軸6bの軸心とカム部9の係合ポイントとの距離より短く設定されることにより、カム部9が加えた力より大きな力を軸4cを介して管支持部材4aに作用させることができる。従って、回転駆動シャフト7及び駆動源8にかかる負荷を軽減することができる。
The
カム部9は、複数のテコ式レバー部材6の各々に対応して複数個設けられ、該隣り合う各々のカム部9は、複数の管支持部材4が異なるタイミングで振動するように、回転駆動シャフト7の軸線回りに異なる位相(角度)位置で回転駆動シャフト7に固定されている。複数の管支持部材4に与える振動のタイミングをずらすことにより、駆動源8にかかる負荷を軽減することができ、該負荷の軽減に伴って回転駆動シャフト7を軽量化可能となる。さらに、全ての伝熱管のダストを一度に落とすとダスト量が多く、落下したダストがその下のホッパーやシュート部で詰まることがあるが、各々のテコ式レバー部材6の作動タイミングをずらすことにより、伝熱管3から落下させるダストを分散させることができる。また、伝熱管群3から落下するダストを分散させることにより、ダストによる下流側の排ガス処理設備にかかる負荷変動を抑制し得る。
A plurality of
カム部9は、回転駆動シャフト7の回転駆動に伴い、テコ式レバー部材6の他端側を押し下げた後に開放するように構成されている。斯かる構成のテコ式レバー部材6は、管支持部材4aを、持ち上げた後に落下させて支持フレーム5に衝突させる。また、この時、水平管3aを介して管支持部材4bも若干持ち上げられた後、落下して支持フレーム5に衝突する。管支持部材4aの支持フレーム5への衝突時の衝撃により、伝熱管3に付着しているダストが効果的に振るい落とされる。伝熱管3は、一般に金属管で形成されており、管支持部材4aを持ち上げられると、弾性変形する。管支持部材4aを介して伝熱管3を持ち上げた状態から急に開放すれば、管支持部材4aは、管支持部材4a及び伝熱管3に作用する重力と、伝熱管3の弾性復元力とにより、鉛直下方へ加速させられ、支持フレーム5に衝突する。
The
また、図4に示すように、ケーシング2は、回転駆動シャフト7の貫通孔2bが回転駆動シャフト7の直径より大きく形成されており、回転駆動シャフト7の軸封部材7cが位置調節可能に取り付けられている。軸封部材7cは、図5に拡大して示すように、スタフィンボックス7c1と、スタフィンボックス7c1内に収容されたグランドパッキン7c2と、グランドパッキン7c2を押えるパッキン押え7c3とを有している。スタフィンボックス7c1に形成された取付用フランジ7c4は、ケーシング2に形成されたフランジ2cに重合させられて、ボルト・ナットで締結される。ケーシング2のフランジ2cには長孔2dが形成されている。長孔2dを利用することにより、ケーシング2に対して軸封部材7cの取付位置を変更して固定することができるため、回転駆動シャフト7のケーシング2への取付位置を調整することができる。その結果、カム部9とテコ式レバー部材6との係合位置を調整することが可能となる。カム部9とテコ式レバー部材6との係合位置(力点位置)を変更することにより、管支持部材4aを持ち上げる高さを変更できるので、伝熱管3に与える衝撃力を調整することができる。なお、詳細については図示しないが、駆動源8、軸受け7a、7bも軸封部材7cとともに位置調節可能に構成される。
As shown in FIG. 4, the
上記のような構成を有するダスト除去装置によれば、ケーシング2を貫通するのは回転駆動シャフト7だけであり、蛇腹によるシーリングは不要であり、シーリングも容易である。
According to the dust removing device having the above-described configuration, only the
図6は、本発明に係るダスト除去装置の第2実施形態を示す縦断面図である。ダスト除去装置1は、ダストを含むガスから熱回収を行うボイラまたは熱交換器のケーシング2内に配設された伝熱管3に付着したダストを除去する装置である。図6において、ダストを含む燃焼ガスGは、図の矢印方向へ流れる。
FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing a second embodiment of the dust removing apparatus according to the present invention. The
伝熱管3は、縦方向に所定間隔をおいて並ぶ水平管3a群をU字管部3bによって連接して蛇行状に形成され、両端部3e、3fが水平管長さ方向一方側に向けられてケーシング2を貫通している。端部3e、3fは、一方の端部から熱交換媒体が導入され、他方の端部から燃焼ガスGと熱交換した熱交換媒体が排出される。蛇行状に形成された複数本の伝熱管3が横方向(図6の奥行き方向。図2参照)に間隔をおいて並列配置されて、伝熱管群3が構成されている。
The
伝熱管3の水平管群3aは、水平管長さ方向両側において、管支持部材4a、4bによって支持されている。管支持部材4a、4bは、ケーシング2内に水平に固定された支持フレーム5に離反可能に載置されている。管支持部材4a、4bは、上記第1実施形態(図2)と同様に、伝熱管群の伝熱管3毎にそれぞれ設けられている。
The
管支持部材4aの上端部の穴と、テコ式レバー部材6の一端側の長孔6a(図7参照)が軸4cによって回転自在に連結されている。テコ式レバー部材6は、ケーシング2に形成された開口部2aを貫通し、テコ式レバー部材6の他端側は、ケーシング2の外部に延びている。テコ式レバー部材6は、ケーシング2の開口部2aの位置に回転支点を配して、ケーシング2に固定された水平軸6eに揺動自在に支持されている。
A hole at the upper end of the
ケーシング2の外部に回転駆動シャフト7が配置されている。回転駆動シャフト7は、ケーシング2の該壁面に固定されたモータ等の駆動源(不図示)によって回転駆動する。回転駆動シャフト7は、ケーシング2の外壁に固定された図示しない軸受けによって支持され得る。
A
回転駆動シャフト7にはカム部9が設けられており、このカム部9は、回転駆動シャフト7の駆動によりテコ式レバー部材6の他端側に作用し、テコ式レバー部材6の他端側を上下に揺動させることにより、テコ式レバー部材6および管支持部材4を介して伝熱管群3を上下に揺らす。
The
カム部9は、回転駆動シャフト7の回転に伴いテコ式レバー部材6の他端側を上下に揺動させることができる。
The
また、望ましい形態として、カム部9は、複数のテコ式レバー部材6の各々に対応して複数個設けられ、カム部9は、複数の管支持部材4が異なるタイミングで振動するように、異なる位相(角度)位置で回転駆動シャフト7に固定される。複数の管支持部材4に与える振動のタイミングをずらすことにより、駆動源8にかかる負荷を軽減することができ、該負荷の軽減に伴って回転駆動シャフト7を軽量化可能となる。さらに、全ての伝熱管のダストを一度に落とすとダスト量が多く、落下したダストがその下のホッパーやシュート部で詰まることがあるが、各々のテコ式レバー部材6の作動タイミングをずらすことにより、伝熱管3から落下させるダストを分散させることができる。また、伝熱管群3から落下するダストを分散させることにより、ダストによる下流側の排ガス処理設備にかかる負荷変動を抑制し得る。
As a desirable mode, a plurality of
さらにカム部9は、望ましい形態として、回転駆動シャフト7の回転駆動に伴い、テコ式レバー部材6の他端側を押し下げた後に開放するように構成されている。斯かる構成のテコ式レバー部材6は、管支持部材4aを、持ち上げた後に落下させて支持フレーム5に衝突させる。この時、水平管群3aを介して管支持部材4bも若干持ち上げられた後、落下して支持フレーム5に衝突する。この衝突時の衝撃により、伝熱管3に付着しているダストが効果的に振るい落とされる。伝熱管3は、一般に金属管で形成されており、管支持部材4aを持ち上げられると、弾性変形する。管支持部材4aを介して伝熱管3を持ち上げた状態から急に開放すれば、管支持部材4aは、管支持部材4a及び伝熱管3に作用する重力と、伝熱管3の弾性復元力とにより、鉛直下方へ加速させられ、支持フレーム5に衝突する。
Furthermore, the
また、カム部9は、図7に矢印Xで示すように、例えば前後方向へ水平移動可能に設けることにより、テコ式レバー部材6との力点位置を調整可能に設けられていることが好ましい。カム部9と、テコ式レバー部材6との力点位置を変更することにより、作用点の高さ、即ち、管支持部材4aの落下高さを変更できるので、伝熱管3に与える衝撃力を調整することができる。
Further, as indicated by an arrow X in FIG. 7, the
管支持部材4a、4bは、望ましくは、伝熱管3の周面を把持する筒状の保護部材10を備えている。保護部材10は、伝熱管3に沿って一定の長さ寸法を有し、伝熱管3の長さ方向に所定長さに亘って伝熱管3の周囲を把持することにより、伝熱管3への衝撃力を分散させ、伝熱管3に局所的な力が作用しないようにすることによって伝熱管3が破損することを防止することができる。
The
テコ式レバー部材6は、ボス部6dが一体形成されている。ケースング2に固定されている水平軸6eに、ボス部6dが回転自在に外嵌されており、ボス部6dと開口部2aとの隙間を塞ぐように軸封部材6fが配設されている。軸封部材6fは、ケーシング2の開口部2aに固定されたスタフィンボックス6f1と、スタフィンボックス6f1内に収容されたグランドパッキン6f2と、グランドパッキン6f2の側面を押圧することによってグランドパッキン6f2をボス部6d周面に摺接させるパッキン押え6f3と、を備えている。斯かるシール構造によれば、蛇腹を用いたシール部材は不要となる。
The
上記のような構成を有する第2実施形態のダスト除去装置によれば、ケーシング2を貫通するのは伝熱管群3の数量分のテコ式レバー部材6であり、ケーシング貫通箇所を水平管3a毎に設けなくてもよいので、ケーシング貫通箇所を少なくすることができる。また、テコ式レバー部材6の回転支点がケーシング2に設けた開口部2aの位置に配置されているので、伝熱管3の振動振幅に対して貫通部の駆動範囲を小さくすることができ、その結果、軸封部材で容易にシーリングできる。
According to the dust removing device of the second embodiment having the above-described configuration, it is the
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更可能である。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, It can change in the range which does not deviate from the meaning of this invention.
1 ダスト除去装置
2 ケーシング
2a 開口部
3 伝熱管
4a 管支持部材
5 支持フレーム
6 テコ式レバー部材
7 回転駆動シャフト
8 駆動源
9 カム部
10 保護部材
DESCRIPTION OF
Claims (6)
縦方向に間隔をおいて並ぶ水平管群をU字管部で連接して蛇行状に形成されるとともに両端部が水平管長さ方向一方側に向けられて前記ケーシングを貫通する伝熱管の複数を、横方向に間隔をおいて並列配置した伝熱管群と、
前記伝熱管群の各伝熱管に対応して設けられ、各伝熱管の水平管群の水平管長さ方向他方側を支持するとともに、前記ケーシング内に固定された支持フレームに離反可能に支持された複数の管支持部材と、
前記ケーシング外に配置された駆動源と、
前記ケーシングを貫通して水平方向に延び、前記駆動源によって回転駆動する回転駆動シャフトと、
前記ケーシング内において前記回転駆動シャフトに設けられた複数のカム部と、
前記ケーシング内において水平軸線回りに揺動自在に支持され、前記カム部によって揺動させられて前記管支持部材を上下に揺らすテコ式レバー部材と、
を備えることを特徴とするダスト除去装置。 An apparatus for removing dust adhering to a heat transfer tube disposed in a casing of a boiler or heat exchanger that recovers heat from a gas containing dust,
A plurality of heat transfer tubes penetrating the casing are formed by connecting horizontal tube groups arranged at intervals in the vertical direction in a meandering manner with U-shaped tube portions and having both end portions directed to one side in the horizontal tube length direction. A group of heat transfer tubes arranged in parallel at intervals in the lateral direction;
Provided corresponding to each heat transfer tube of the heat transfer tube group, supporting the other side in the horizontal tube length direction of the horizontal tube group of each heat transfer tube, and supported in a detachable manner on a support frame fixed in the casing. A plurality of tube support members;
A drive source arranged outside the casing;
A rotary drive shaft that extends horizontally through the casing and is driven to rotate by the drive source;
A plurality of cam portions provided on the rotary drive shaft in the casing;
A lever member that is swingably supported around a horizontal axis in the casing and is swung by the cam portion to swing the tube support member up and down;
A dust removing device comprising:
縦方向に間隔をおいて並ぶ水平管群をU字管部で連接して蛇行状に形成されるとともに両端部が水平管長さ方向一方側に向けられて前記ケーシングを貫通する伝熱管の複数を、横方向に間隔をおいて並列配置した伝熱管群と、
前記伝熱管群の各伝熱管に対応して設けられ、各伝熱管の水平管群の水平管長さ方向他方側を支持するとともに、前記ケーシング内に固定された支持フレームに離反可能に支持された複数の管支持部材と、
前記ケーシング外に配置された駆動源と、
前記ケーシング外において水平方向に延設され、前記駆動源によって回転駆動する回転駆動シャフトと、
前記回転駆動シャフトに設けられた複数のカム部と、
前記ケーシングを貫通して水平軸回りに揺動自在に支持され、前記カム部によって揺動させられて該管支持部材を上下に揺らすテコ式レバー部材と、を備え、
前記テコ式レバー部材を揺動自在に支持する前記水平軸が、前記ケーシングの壁に形成された開口部を気密的に塞ぐように該開口部に配設されていることを特徴とするダスト除去装置。 An apparatus for removing dust adhering to a heat transfer tube disposed in a casing of a boiler or heat exchanger that recovers heat from a gas containing dust,
A plurality of heat transfer tubes penetrating the casing are formed by connecting horizontal tube groups arranged at intervals in the vertical direction in a meandering manner with U-shaped tube portions and having both end portions directed to one side in the horizontal tube length direction. A group of heat transfer tubes arranged in parallel at intervals in the lateral direction;
Provided corresponding to each heat transfer tube of the heat transfer tube group, supporting the other side in the horizontal tube length direction of the horizontal tube group of each heat transfer tube, and supported in a detachable manner on a support frame fixed in the casing. A plurality of tube support members;
A drive source arranged outside the casing;
A rotational drive shaft that extends horizontally outside the casing and is rotationally driven by the drive source;
A plurality of cam portions provided on the rotary drive shaft;
A lever-type lever member that penetrates the casing and is supported so as to be swingable about a horizontal axis, and is swung by the cam portion to swing the tube support member up and down;
The dust removing, wherein the horizontal shaft for swingably supporting the lever lever member is disposed in the opening so as to airtightly close the opening formed in the wall of the casing. apparatus.
前記カム部と前記テコ式レバー部材との係合位置を調整できるように、前記軸封部材が前記ケーシングに位置調節可能に取り付けられていることを特徴とする請求項1に記載のダスト除去装置。 The rotary drive shaft passes through the casing via a shaft seal member;
2. The dust removing device according to claim 1, wherein the shaft sealing member is attached to the casing so that the position of the shaft sealing member can be adjusted so that the engagement position between the cam portion and the lever lever member can be adjusted. .
前記スタフィンボックスは前記ケーシングに締結部材によって固定され、前記スタフィンボックスおよび前記ケーシングの一方又は双方の締結部材挿通孔が長孔に形成されていることを特徴とする請求項4に記載のダスト除去装置。 The shaft seal member includes: a gland packing arranged in an airtight manner around the rotary drive shaft; a staffin box that accommodates the gland packing; and a packing presser that presses the gland packing into the staffin box. Prepared,
The dust according to claim 4, wherein the staffin box is fixed to the casing by a fastening member, and one or both fastening member insertion holes of the staffin box and the casing are formed as long holes. Removal device.
The dust removing device according to claim 2, wherein the rotation drive shaft is provided so that an engagement position between the cam portion and the lever lever member can be adjusted.
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