JP2012117679A - 熱交換器 - Google Patents

熱交換器 Download PDF

Info

Publication number
JP2012117679A
JP2012117679A JP2010264784A JP2010264784A JP2012117679A JP 2012117679 A JP2012117679 A JP 2012117679A JP 2010264784 A JP2010264784 A JP 2010264784A JP 2010264784 A JP2010264784 A JP 2010264784A JP 2012117679 A JP2012117679 A JP 2012117679A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wall
heat transfer
transfer tube
notch
heat
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2010264784A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5746850B2 (ja
Inventor
Motohiro Yamaue
基裕 山植
Kozo Yamada
耕三 山田
Masahiko Yagi
雅彦 八木
Junichi Sano
順一 佐野
Katsuya Noritomi
克哉 乗冨
Satoshi Ashida
吏史 芦田
Michitaka Furubayashi
通孝 古林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Zosen Corp
Original Assignee
Hitachi Zosen Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Zosen Corp filed Critical Hitachi Zosen Corp
Priority to JP2010264784A priority Critical patent/JP5746850B2/ja
Publication of JP2012117679A publication Critical patent/JP2012117679A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5746850B2 publication Critical patent/JP5746850B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

【課題】伝熱管の温度差による歪みを小さくして、耐火材の割れを防止する。
【解決手段】高温通路形成用筒状壁体11は、耐火材製内壁21および断熱材製外壁22よりなる二重壁構造によって形成されている。内壁21外面および外壁22内面のうち、内壁21外面のみに、内壁21軸方向にのびた切欠51が形成されている。切欠51およびこれと相対する外壁22内面によって区画されたスペースに、内壁軸方向にのびた低温通路形成用金属製伝熱管13が通されている。
【選択図】図３

Description

この発明は、都市ごみ焼却炉や産業廃棄物焼却炉における廃棄物の焼却処理および焼却炉から排出される灰を溶融処理する過程で発生する高温の燃焼ガス（排ガス）の熱エネルギーを空気と熱交換することにより回収し、熱エネルギーの有効利用を図る熱交換装置に関する。
この種の熱交換装置としては、高温通路形成用筒状壁体が、耐火材製内壁およびこれの外面を空気層を介して取り囲んでいる断熱材製外壁よりなり、空気層に、内壁軸方向にのびた低温通路形成用金属製伝熱管が通されているものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
このような構造において、熱交換時に発生する耐火材と伝熱管との間の熱膨張差の問題はないが、耐火材と伝熱管との間に空気層があり、熱伝達効率が悪いという問題がある。
また、他の熱交換装置としては、高温通路形成用筒状壁体が、耐火材製内壁および断熱材製外壁よりなる二重壁構造によって形成されており、内壁外面および外壁内面の双方に、切欠が互いに相対させられるように形成されており、双方の切欠の合体によって形成されたスペースに、内壁軸方向にのびた低温通路形成用金属製伝熱管が通されているものが知られている（例えば、特許文献２参照。）。
このような構造において、内壁および外壁の温度差に基づいて、伝熱管の内面側と外面側で温度差が発生し、そのために伝熱管に歪みが生じる。その結果、この歪みを吸収しきれずに耐火材が割れ、耐火材の割れ目から高温ガス（排ガス）が侵入して伝熱管を腐食させるという問題がある。
特開２００１−４１６８１号公報 特開平１０−３２５５２７号公報
この発明の目的は、伝熱管の温度差による歪みを小さくすることができ、耐火材の割れを防止でき熱交換装置を提供することにある。
この発明による熱交換装置は、高温通路形成用筒状壁体が、耐火材製内壁および断熱材製外壁よりなる二重壁構造によって形成されており、内壁外面および外壁内面のうち、内壁外面のみに、内壁軸方向にのびた切欠が形成されており、切欠およびこれと相対する外壁内面によって区画されたスペースに、内壁軸方向にのびた低温通路形成用金属製伝熱管が通されているものである。
この発明による熱交換装置では、伝熱管の内面側だけで無く、その外筒側まで内壁の熱を受け易くなるため、伝熱管の内壁側と伝熱管の外筒側の温度差が小さくなる。したがって、伝熱管の温度差による歪みを小さくすることができ、耐火材の割れを防止できる。
さらに、切欠は、横断面輪郭Ｕ字状をなしておりかつ半円弧状曲面部およびこれの両端から切欠開口に向かって互いに平行にのびた平坦状平面部よりなり、伝熱管は、曲面部の半径以下の半径を有する円筒状をなしており、曲面部および伝熱管が同心状となされていることが好ましい。
また、外壁外面に金属製筒状ケーシングが被覆されており、ケーシング内面にアンカーが固定されており、アンカーは、外壁に貫通させられて内壁内部まで達していると、熱膨張差をスライド構造で吸収することができる。
この発明によれば、伝熱管の温度差による歪みを小さくすることができ、耐火材の割れを防止でき熱交換装置が提供される。
この発明による熱交換装置の破砕断面を含む斜視図である。 同熱交換装置の水平横断面図である。 図２の一部拡大断面図である。
図１を参照すると、熱交換装置は、内側に高温ガスHが流される垂直筒状壁体11と、壁体11外面に被覆されている金属製垂直筒状ケーシング12と、壁体11の周方向に等間隔で並ぶように壁体11に貫通させられかつ内部に低温ガスLが流される複数の金属製垂直状伝熱管13とよりなる。
壁体11は、二重壁構造よりなるものであって、伝熱管13を高温ガスHの腐食成分から保護するための耐火材製内壁21と、伝熱管13を保温するための断熱材製外壁22とよりなる。
ケーシング12外面の上端部を円環状排気ヘッダ31が、その下端部を円環状給気ヘッダ32がそれぞれ取り囲んでいる。排気ヘッダ31および給気ヘッダ32には各伝熱管13の上下対応する端部が連通管させられている。
図２および図３に示すように、ケーシング12の内面には複数の金属製アンカー41がケーシング12周方向に伝熱管13の間隔と同間隔で固定されている。アンカー41は、Ｙ字状をなすものであって、ケーシング12内面から半径方向内向きにのびかつ隣り合う２つの伝熱管13の間に通されている直線部41aと、直線部41aの内端にこれと一体的に設けられかつ内壁21内に埋設されている二股状部41bとよりなる。
内壁21外面の伝熱管13貫通カ所には、内壁21軸方向にのびた切欠51が外向きに形成されている。切欠51は、横断面輪郭Ｕ字状をなし、内壁21半径方向外向きの半円弧状曲面部51aと、これの両端から内壁21半径方向外向き方向に互いに平行にのびた平坦状平面部51bとよりなる。
伝熱管13は、切欠51の曲面部51aの半径以下の半径を有しかつ曲面部51aと同心状に配置されている。切欠51周面および伝熱管13外面間には若干の間隙eが形成されている。間隙eの大きさは、例えば、５mmであり、製造誤差、熱変形を吸収しうる程度のものである。間隙eを含めた伝熱管13の径は、切欠51の半径方向深さに等しい。
切欠51の開口を除いて、伝熱管13は、内壁21によって被覆されかつその開口は外壁22によって閉鎖されている。そのため、伝熱管13外面の内側および外側の間では温度差が生じ難くなっている。よって、伝熱管13の温度差による歪みを小さくすることができる。
高温ガスHを排気ガス、低温ガスLを空気とした場合について、各部の温度測定を行った。
・排ガス温度：８５０℃
・空気温度：給気ヘッダの温度 ４００℃、排気ヘッダの温度 ５００℃
・伝熱管温度：内壁側５８０℃、外筒側５５０℃（温度差３０℃）
・内壁内面温度：６６０℃
・内壁外面温度（伝熱管の外周側）：６２０℃
・外壁内面温度（内壁および外壁の境界面）：５４０℃
・外壁外面温度（ケーシング内面）：７０℃
従来技術の項で説明した熱交換装置について、上記と同一条件で測定すると、伝熱管温度：内面側５８０℃、外面側５４０℃であり、温度差が４０℃であった。この温度差４０℃は、この発明による上記の温度差３０℃よりも大である。
この発明による熱交換装置は、伝熱管の温度差による歪みを小さくすることができ、耐火材の割れを防止できを提供することを達成するのに適している。
11 壁体
21 内壁
22 外壁
51 切欠

Claims (3)

  1. 高温通路形成用筒状壁体が、耐火材製内壁および断熱材製外壁よりなる二重壁構造によって形成されており、内壁外面および外壁内面のうち、内壁外面のみに、内壁軸方向にのびた切欠が形成されており、切欠およびこれと相対する外壁内面によって区画されたスペースに、内壁軸方向にのびた低温通路形成用金属製伝熱管が通されている熱交換装置。
  2. 切欠は、横断面輪郭Ｕ字状をなしておりかつ半円弧状曲面部およびこれの両端から切欠開口に向かって互いに平行にのびた平坦状平面部よりなり、伝熱管は、曲面部の半径以下の半径を有する円筒状をなしており、曲面部および伝熱管が同心状となされている請求項１に記載の熱交換装置。
  3. 外壁外面に金属製筒状ケーシングが被覆されており、ケーシング内面にアンカーが固定されており、アンカーは、外壁に貫通させられて内壁内部まで達している請求項１または２に記載の熱交換装置。
JP2010264784A 2010-11-29 2010-11-29 熱交換器 Active JP5746850B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010264784A JP5746850B2 (ja) 2010-11-29 2010-11-29 熱交換器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010264784A JP5746850B2 (ja) 2010-11-29 2010-11-29 熱交換器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2012117679A true JP2012117679A (ja) 2012-06-21
JP5746850B2 JP5746850B2 (ja) 2015-07-08

Family

ID=46500733

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010264784A Active JP5746850B2 (ja) 2010-11-29 2010-11-29 熱交換器

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5746850B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3058339A1 (fr) * 2016-11-10 2018-05-11 Addup Machine de fabrication additive a double peau

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63163778A (ja) * 1986-12-26 1988-07-07 川崎製鉄株式会社 誘導加熱装置の耐火ライニング
JPH02302508A (ja) * 1989-05-17 1990-12-14 Nichibei Rozai Seizo Kk 焼却炉等に用いる水管保護材及び水管保護壁
JPH07190038A (ja) * 1993-12-27 1995-07-28 Hitachi Zosen Corp 耐火物取付装置
JPH1026336A (ja) * 1996-07-10 1998-01-27 Kato Kenji ダイオキシン類除去用の高温熱交換機およびその高温熱交換機を用いた燃焼炉装置
JPH1061919A (ja) * 1996-08-15 1998-03-06 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd 廃棄物処理装置における燃焼溶融炉
JP2001272175A (ja) * 2000-03-29 2001-10-05 Meisei Ind Co Ltd 耐火材の取付構造及び取付方法
JP2004156875A (ja) * 2002-11-08 2004-06-03 Kangen Yoyu Gijutsu Kenkyusho:Kk 廃棄物の処理システム

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63163778A (ja) * 1986-12-26 1988-07-07 川崎製鉄株式会社 誘導加熱装置の耐火ライニング
JPH02302508A (ja) * 1989-05-17 1990-12-14 Nichibei Rozai Seizo Kk 焼却炉等に用いる水管保護材及び水管保護壁
JPH07190038A (ja) * 1993-12-27 1995-07-28 Hitachi Zosen Corp 耐火物取付装置
JPH1026336A (ja) * 1996-07-10 1998-01-27 Kato Kenji ダイオキシン類除去用の高温熱交換機およびその高温熱交換機を用いた燃焼炉装置
JPH1061919A (ja) * 1996-08-15 1998-03-06 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd 廃棄物処理装置における燃焼溶融炉
JP2001272175A (ja) * 2000-03-29 2001-10-05 Meisei Ind Co Ltd 耐火材の取付構造及び取付方法
JP2004156875A (ja) * 2002-11-08 2004-06-03 Kangen Yoyu Gijutsu Kenkyusho:Kk 廃棄物の処理システム

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3058339A1 (fr) * 2016-11-10 2018-05-11 Addup Machine de fabrication additive a double peau
WO2018087088A1 (fr) * 2016-11-10 2018-05-17 Addup Machine de fabrication additive a double peau
CN110139723A (zh) * 2016-11-10 2019-08-16 Addup公司 双壳增材制造机器
CN110139723B (zh) * 2016-11-10 2021-07-23 Addup公司 双壳增材制造机器
US11072121B2 (en) 2016-11-10 2021-07-27 Addup Double-skin additive manufacturing machine
EP3538294B1 (fr) * 2016-11-10 2024-01-03 AddUp Machine de fabrication additive a double peau

Also Published As

Publication number Publication date
JP5746850B2 (ja) 2015-07-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8622030B2 (en) Spiral heat exchanger for producing heating and/or sanitary use hot water, specifically designed for condensation applications
JP5478867B2 (ja) 耐火壁装置および熱交換器
JP6357706B2 (ja) 熱交換器
JP2012220154A (ja) 熱交換装置
JP4939980B2 (ja) Ｅｇｒクーラ
JP5717990B2 (ja) 分解ガスの冷却のための熱交換器
MX2010006119A (es) Termopermutador del tubo de humos.
JP5746850B2 (ja) 熱交換器
JP3180377U (ja) 熱交換器
CN107033970B (zh) 水煤浆气化炉
JP2012503166A (ja) カーボンブラックの製造に適した熱交換器
KR101636387B1 (ko) 펠렛 연소용 보일러
CN103697476B (zh) 一种扁双p型辐射管
JP5489285B2 (ja) 輻射装置
JP5728314B2 (ja) 熱交換装置
CN201034382Y (zh) 热水器热交换装置
EP3273162B1 (en) Thermal device, its use, and method for heating a heat transfer medium
CN207113617U (zh) 矿热炉烟道水冷结构
JP2011242086A (ja) 高伝熱性ラジアントチューブ
JP2012220155A (ja) 熱交換装置
KR20110076949A (ko) 2 유체 간의 열교환을 위한 어닐링 로용 열교환기
CN214891854U (zh) 原油水套加热炉
CN203534302U (zh) 偏心式径向热管
JP2010091219A (ja) 腐食性ガス用熱交換器
JP2005069575A (ja) 熱交換器

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20130617

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20140317

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140325

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140522

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20141028

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20141219

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20150414

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20150511

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5746850

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250