JP2014126330A - Exhaust heat boiler, heat exchanger, dust removal device provided in heat exchanger, and heat exchanger manufacturing method - Google Patents

Exhaust heat boiler, heat exchanger, dust removal device provided in heat exchanger, and heat exchanger manufacturing method Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heat exchanger capable of efficiently removing dust.SOLUTION: A heat exchanger 20 heating a heat medium using heat of gas flowing in a casing 11 and containing dust, includes: a heat transfer tube 22 through which the heat medium passes; a coupling shaft 51 coupled to a plurality of parts of the heat transfer tube 22; and a dust removal device 50 removing the dust adhering to the heat transfer tube 22. The heat transfer tube 22 includes straight tubular parts 23 and folded parts 24 and 25 alternately arranged so that the heat transfer tube 22 can extend in a meandering fashion in plane. The dust removal device 50 includes striking means 55 for applying a striking force to the coupling shaft 51.

Description

本発明は、ケーシングの内部を流れるダストを含むガスの熱を利用して伝熱管内の熱媒体を加熱する熱交換器および熱交換器を備えた排熱ボイラーに関する。また本発明は、熱交換器の伝熱管に付着したダストを除去するダスト除去装置に関する。また本発明は、熱交換器の製造方法に関する。   The present invention relates to a heat exchanger that heats a heat medium in a heat transfer tube using the heat of a gas containing dust that flows inside a casing, and to an exhaust heat boiler that includes the heat exchanger. Moreover, this invention relates to the dust removal apparatus which removes the dust adhering to the heat exchanger tube of a heat exchanger. The present invention also relates to a method for manufacturing a heat exchanger.

セメント焼成プラント、製鉄所、金属精錬所、化学工場、ゴミ焼却炉、地熱発電所など、高温の排ガスが発生する施設では、排ガスの熱を回収するための排熱ボイラーが設けられている。排熱ボイラーは、例えば、排ガスの熱を利用して伝熱管内の熱媒体を加熱する熱交換器を用いて、排ガスの熱を回収する。   In facilities where high-temperature exhaust gas is generated, such as cement firing plants, steelworks, metal smelters, chemical factories, garbage incinerators, and geothermal power plants, exhaust heat boilers are provided to recover the heat of the exhaust gas. An exhaust heat boiler collects the heat of exhaust gas, for example using the heat exchanger which heats the heat carrier in a heat exchanger tube using the heat of exhaust gas.

排ガスにはダストが含まれており、ダストは、排熱ボイラーの運転中に次第に伝熱管の表面に付着して堆積していく。ダストは、排ガスと伝熱管内の熱媒体との間での熱伝導を阻害するため、ダストを伝熱管に付着させたままにすると、排熱ボイラーの効率が低下してしまう。このような課題を解決するため、伝熱管の表面に付着したダストを除去するダスト除去装置を熱交換器に設けることが知られている。例えば特許文献1において、伝熱管の下端に連結された連結軸に打撃力を印加する打撃手段を備えたダスト除去装置が提案されている。このようなダスト除去装置によれば、打撃力を利用して伝熱管を振動させることができ、これによって、伝熱管の表面に付着したダストを振るい落とすことができる。   The exhaust gas contains dust, and the dust gradually adheres and accumulates on the surface of the heat transfer tube during the operation of the exhaust heat boiler. Since dust inhibits heat conduction between the exhaust gas and the heat transfer medium in the heat transfer tube, if the dust is left attached to the heat transfer tube, the efficiency of the exhaust heat boiler is reduced. In order to solve such a problem, it is known to provide a heat exchanger with a dust removing device for removing dust adhering to the surface of the heat transfer tube. For example, Patent Document 1 proposes a dust removing device that includes a striking unit that applies striking force to a connecting shaft that is coupled to the lower end of a heat transfer tube. According to such a dust removing device, the heat transfer tube can be vibrated using the striking force, whereby the dust attached to the surface of the heat transfer tube can be shaken off.

特開昭59−28813号公報JP 59-28813 A

熱交換器は、複数の伝熱管を備えている。各伝熱管は、通常、直管部と折り返し部とを交互に接続することにより蛇行状に延在しており、このため各伝熱管は、平面的なパネル状の形状を有している。また各伝熱管は、パネル形状の平面に直交する方向に沿って配列されている。また従来のダスト除去装置において、連結軸は、配列方向に並ぶ複数の伝熱管の各々に連結されるよう、配列方向に沿って延びている。この場合、連結軸に印加される打撃力は、伝熱管の表面を振動させるよう作用するよりも、複数の伝熱管を一体的に配列方向に沿って変位させるよう作用すると考えられる。従って、従来のダスト除去装置においては、連結軸に印加される打撃力が、伝熱管の表面を振動させてダストを除去するという目的に対して有効に利用されていないと考えられる。   The heat exchanger includes a plurality of heat transfer tubes. Each heat transfer tube normally extends in a meandering manner by alternately connecting straight tube portions and folded portions, and thus each heat transfer tube has a planar panel shape. Moreover, each heat exchanger tube is arranged along the direction orthogonal to a panel-shaped plane. Moreover, in the conventional dust removal apparatus, the connecting shaft extends in the arrangement direction so as to be connected to each of the plurality of heat transfer tubes arranged in the arrangement direction. In this case, it is considered that the striking force applied to the connecting shaft acts to displace the plurality of heat transfer tubes integrally along the arrangement direction, rather than to vibrate the surface of the heat transfer tubes. Therefore, in the conventional dust removing device, it is considered that the striking force applied to the connecting shaft is not effectively used for the purpose of vibrating the surface of the heat transfer tube to remove dust.

本発明は、このような課題を効果的に解決し得るダスト除去装置を提供することを目的とする。また本発明は、ダスト除去装置を備えた熱交換器、熱交換器を備えた排熱ボイラー、および熱交換器の製造方法を提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the dust removal apparatus which can solve such a subject effectively. Moreover, an object of this invention is to provide the manufacturing method of the heat exchanger provided with the dust removal apparatus, the waste heat boiler provided with the heat exchanger, and a heat exchanger.

第1の本発明は、ケーシングの内部を流れるダストを含むガスの熱を利用して熱媒体を加熱する熱交換器であって、ケーシングの内部に配置され、その中に前記熱媒体が通される伝熱管と、前記伝熱管の複数の部分に連結された連結軸と、前記伝熱管に付着したダストを除去するダスト除去装置と、を備え、前記伝熱管は、直管部および折り返し部を有し、前記直管部および前記折り返し部は、前記伝熱管が平面内で蛇行状に延在するよう交互に配置されており、前記ダスト除去装置は、前記連結軸に打撃力を印加する打撃手段を有している、熱交換器である。   A first aspect of the present invention is a heat exchanger that heats a heat medium using heat of a gas containing dust flowing inside the casing, and is disposed inside the casing, and the heat medium is passed through the heat exchanger. A heat transfer tube, a connecting shaft connected to a plurality of portions of the heat transfer tube, and a dust removing device for removing dust adhering to the heat transfer tube, the heat transfer tube having a straight tube portion and a folded portion. And the straight pipe part and the folded part are alternately arranged so that the heat transfer pipes meander in a plane, and the dust removing device applies a striking force to the connecting shaft. A heat exchanger having means.

本発明による熱交換器において、前記連結軸は、前記伝熱管の前記折り返し部の最外部分に連結されていてもよい。   In the heat exchanger according to the present invention, the connecting shaft may be connected to an outermost portion of the folded portion of the heat transfer tube.

本発明による熱交換器において、前記伝熱管が蛇行状に配置される平面は、ガスの流れ方向と平行になっており、前記伝熱管の前記直管部は、鉛直方向に延びるよう配置されていてもよい。   In the heat exchanger according to the present invention, a plane on which the heat transfer tubes are arranged in a meandering manner is parallel to a gas flow direction, and the straight pipe portion of the heat transfer tubes is arranged to extend in a vertical direction. May be.

本発明による熱交換器において、前記連結軸および前記打撃手段が、前記ケーシングの内部に配置されていてもよい。   In the heat exchanger according to the present invention, the connecting shaft and the striking means may be disposed inside the casing.

本発明による熱交換器において、前記熱交換器は、ガスが水平方向に流れる横型の熱交換器であり、前記ケーシングは、鉛直方向に延びる複数の支柱によって側方から支持されており、複数の前記支柱のうち少なくとも一部の支柱は、側方から見て前記伝熱管と重なるよう配置されていてもよい。   In the heat exchanger according to the present invention, the heat exchanger is a horizontal heat exchanger in which gas flows in a horizontal direction, and the casing is supported from the side by a plurality of support columns extending in a vertical direction, At least some of the columns may be arranged so as to overlap the heat transfer tubes when viewed from the side.

本発明による熱交換器において、前記伝熱管を含めて、前記伝熱管が蛇行状に形成された平面に直交する配列方向に沿って複数の伝熱管が並べられており、前記配列方向において隣接する一対の前記伝熱管に、隣接する前記伝熱管の間の間隔を、予め設けられた配列間隔以上に維持するための間隔保持機構が設けられていてもよい。   In the heat exchanger according to the present invention, a plurality of heat transfer tubes, including the heat transfer tubes, are arranged along an arrangement direction orthogonal to a plane in which the heat transfer tubes are formed in a serpentine shape, and are adjacent in the arrangement direction. A pair of the heat transfer tubes may be provided with an interval holding mechanism for maintaining an interval between the adjacent heat transfer tubes to be equal to or greater than a predetermined arrangement interval.

本発明による熱交換器において、前記間隔保持機構は、前記配列方向において隣接する一対の前記伝熱管の一方に取り付けられた第1スペーサーと、隣接する一対の前記伝熱管の他方に取り付けられた第2スペーサーと、を有し、前記第1スペーサーおよび前記第2スペーサーは、前記配列方向における一対の前記伝熱管の間の間隔が前記配列間隔である際に互いに接触するよう構成されていてもよい。   In the heat exchanger according to the present invention, the interval holding mechanism includes a first spacer attached to one of the pair of adjacent heat transfer tubes in the arrangement direction and a first spacer attached to the other of the pair of adjacent heat transfer tubes. And the first spacer and the second spacer may be configured to contact each other when the distance between the pair of the heat transfer tubes in the arrangement direction is the arrangement interval. .

本発明による熱交換器において、前記第1スペーサーの端部のうち前記第2スペーサーに接触する端部の長手方向と、前記第2スペーサーの端部のうち前記第1スペーサーに接触する端部の長手方向とが非平行であってもよい。   In the heat exchanger according to the present invention, the longitudinal direction of the end of the first spacer that contacts the second spacer, and the end of the second spacer that contacts the first spacer. The longitudinal direction may be non-parallel.

本発明による熱交換器において、前記熱交換器は、ガスが水平方向に流れる横型の熱交換器であり、前記伝熱管の前記折り返し部は、隣接する2つの前記直管部の上端に接続された上側折り返し部と、隣接する2つの前記直管部の下端に接続された下側折り返し部と、を含み、前記伝熱管には、前記伝熱管の延在方向に沿って延び、上下方向において前記伝熱管を支持する支持機構が取り付けられており、前記支持機構は、前記伝熱管の複数の上側折り返し部の近傍を通るように延びる本体部と、前記本体部に結合され、前記上側折り返し部を下方から支持する下側支持部と、前記上側折り返し部に上方から接触する上側支持部と、を有し、前記上側支持部は、1本の上側支持部が複数の前記上側折り返し部に接触するよう構成されていてもよい。   In the heat exchanger according to the present invention, the heat exchanger is a horizontal heat exchanger in which gas flows in a horizontal direction, and the folded portion of the heat transfer tube is connected to upper ends of two adjacent straight tube portions. An upper folded portion, and a lower folded portion connected to the lower ends of the two adjacent straight pipe portions, the heat transfer tube extending along the extending direction of the heat transfer tube, A support mechanism for supporting the heat transfer tube is attached, and the support mechanism is coupled to the main body portion extending through the vicinity of the plurality of upper folding portions of the heat transfer tube, and the upper folding portion. A lower support portion that supports the upper folded portion from above, and an upper support portion that contacts the upper folded portion from above, wherein one upper support portion contacts the plurality of upper folded portions. Even though it is configured to There.

本発明による熱交換器において、前記支持機構の前記上側支持部の下端には、各々が前記上側折り返し部の輪郭に適合された複数の切欠部が形成されていてもよい。   In the heat exchanger according to the present invention, a plurality of notches each adapted to a contour of the upper folded portion may be formed at the lower end of the upper support portion of the support mechanism.

本発明による熱交換器において、前記伝熱管を含めて、前記伝熱管が蛇行状に形成された平面に直交する配列方向に沿って複数の伝熱管が並べられており、前記支持機構の前記本体部は、当該本体部の一方の側に位置する一方の前記伝熱管の複数の前記上側折り返し部の近傍を通るとともに、当該本体部の他方の側に位置する他方の前記伝熱管の複数の前記上側折り返し部の近傍を通るよう延びており、前記下側支持部は、前記本体部に結合され、前記一方の伝熱管の前記上側折り返し部を下方から支持する一方の下側支持部と、前記本体部に結合され、前記他方の伝熱管の前記上側折り返し部を下方から支持する他方の下側支持部と、を含み、前記上側支持部は、前記本体部に結合され、前記一方の伝熱管の前記上側折り返し部に上方から接触する一方の上側支持部と、前記本体部に結合され、前記他方の伝熱管の前記上側折り返し部に上方から接触する他方の上側支持部と、を含み、前記一方の上側支持部は、1本の上側支持部が前記一方の伝熱管の複数の前記上側折り返し部に接触するよう構成されており、前記他方の上側支持部は、1本の上側支持部が前記他方の伝熱管の複数の前記上側折り返し部に接触するよう構成されていてもよい。   In the heat exchanger according to the present invention, a plurality of heat transfer tubes, including the heat transfer tubes, are arranged along an arrangement direction perpendicular to a plane in which the heat transfer tubes are formed in a meandering shape, and the main body of the support mechanism The portion passes through the vicinity of the plurality of upper folded portions of the one heat transfer tube located on one side of the main body portion and the plurality of the heat transfer tubes located on the other side of the main body portion. The lower support part extends through the vicinity of the upper folded part, the lower support part is coupled to the main body part, and one lower support part that supports the upper folded part of the one heat transfer tube from below, A lower support portion coupled to the main body portion and supporting the upper folded portion of the other heat transfer tube from below, wherein the upper support portion is coupled to the main body portion and the one heat transfer tube. From above to the upper folded part One upper support part that touches and the other upper support part that is coupled to the main body part and contacts the upper folded part of the other heat transfer tube from above, and the one upper support part is 1 The upper support portion of the book is configured to come into contact with the plurality of upper folded portions of the one heat transfer tube, and the other upper support portion is configured such that one upper support portion is a plurality of the other heat transfer tubes. It may be configured to contact the upper folded portion.

第2の本発明は、上記記載の熱交換器に設けられ、前記伝熱管に付着したダストを除去するダスト除去装置であって、前記熱交換器の前記連結軸に打撃力を印加する打撃手段を有する、ダスト除去装置である。   A second aspect of the present invention is a dust removing device that is provided in the heat exchanger described above and removes dust adhering to the heat transfer tube, wherein the striking means applies a striking force to the connecting shaft of the heat exchanger. A dust removing device having

第3の本発明は、ダストを含む排ガスから熱を回収する排熱ボイラーであって、ケーシングと、前記ケーシングの内部に配置され、前記ケーシングの内部を流れる排ガスの熱を利用して熱媒体を加熱する熱交換器と、を備え、前記熱交換器は、上記記載の熱交換器からなる、排熱ボイラーである。   A third aspect of the present invention is an exhaust heat boiler for recovering heat from exhaust gas containing dust, wherein the heat medium is disposed using a casing and heat of the exhaust gas that is disposed inside the casing and flows inside the casing. A heat exchanger for heating, and the heat exchanger is an exhaust heat boiler including the heat exchanger described above.

第4の本発明は、上記記載の熱交換器の製造方法であって、前記ケーシングの外部で前記伝熱管に前記連結軸を連結して伝熱管ユニットを形成する伝熱管ユニット形成工程と、前記伝熱管ユニットを前記ケーシングの内部に配置する配置工程と、を備える、熱交換器の製造方法である。   4th this invention is a manufacturing method of the said heat exchanger, Comprising: The heat exchanger tube unit formation process which connects the said connection axis | shaft to the said heat exchanger tube outside the said casing, and forms a heat exchanger tube unit, An arrangement step of arranging a heat transfer tube unit inside the casing.

本発明による熱交換器の製造方法において、前記熱交換器においては、前記伝熱管を含めて、前記伝熱管が蛇行状に形成された平面に直交する配列方向に沿って複数の伝熱管が並べられており、前記伝熱管ユニット形成工程は、複数の前記伝熱管ユニットを組み合わせて伝熱管モジュールを形成する工程を含み、前記配置工程は、前記伝熱管ユニットを前記伝熱管モジュールの形態で前記ケーシングの内部に配置する工程を含んでいてもよい。   In the heat exchanger manufacturing method according to the present invention, in the heat exchanger, a plurality of heat transfer tubes are arranged along the arrangement direction perpendicular to the plane in which the heat transfer tubes are formed in a meandering shape, including the heat transfer tubes. The heat transfer tube unit forming step includes a step of combining a plurality of the heat transfer tube units to form a heat transfer tube module, and the arranging step includes arranging the heat transfer tube unit in the form of the heat transfer tube module in the casing. The process of arrange | positioning inside may be included.

本発明によれば、熱交換器は、伝熱管の複数の部分に連結された連結軸と、伝熱管に付着したダストを除去するダスト除去装置と、を備えている。伝熱管は、交互に配置された直管部および折り返し部を有し、このため伝熱管は、平面内で蛇行状に形成されている。またダスト除去装置は、連結軸に打撃力を印加する打撃手段を有している。このため、伝熱管の剛性が高い方向においてダスト除去装置が伝熱管に打撃力を印加することができる。従って、伝熱管に印加される打撃力が、伝熱管の振動に効率的に変換される。このことにより、伝熱管に付着したダストを効率的に除去することができる。   According to the present invention, the heat exchanger includes a connecting shaft connected to a plurality of portions of the heat transfer tube, and a dust removing device that removes dust attached to the heat transfer tube. The heat transfer tube has a straight tube portion and a folded portion that are alternately arranged. For this reason, the heat transfer tube is formed in a meandering manner in a plane. The dust removing device also has a striking means for applying a striking force to the connecting shaft. For this reason, the dust removing device can apply a striking force to the heat transfer tube in a direction in which the rigidity of the heat transfer tube is high. Therefore, the striking force applied to the heat transfer tube is efficiently converted into the vibration of the heat transfer tube. Thereby, the dust adhering to the heat transfer tube can be efficiently removed.

図1は、本発明の実施の形態に係る複数の熱交換器を備える排熱ボイラーを示す側面図。FIG. 1 is a side view showing an exhaust heat boiler including a plurality of heat exchangers according to an embodiment of the present invention. 図2は、図1の排熱ボイラーを示す平面図。FIG. 2 is a plan view showing the exhaust heat boiler of FIG. 図3は、熱交換器の伝熱管、および、伝熱管に取り付けられたダスト除去装置を示す側面図。FIG. 3 is a side view showing a heat transfer tube of a heat exchanger and a dust removing device attached to the heat transfer tube. 図4は、図3のダスト除去装置を示す平面図。FIG. 4 is a plan view showing the dust removing device of FIG. 3. 図5は、ダスト除去装置の連結軸を示す斜視図。FIG. 5 is a perspective view showing a connecting shaft of the dust removing device. 図6は、上下方向において伝熱管を支持する支持機構を、図3のVI−VI方向から見た場合を示す横断面図。6 is a cross-sectional view showing a support mechanism for supporting a heat transfer tube in the vertical direction as viewed from the VI-VI direction in FIG. 3. 図7は、一対の伝熱管の間に設けられる間隔保持機構を示す横断面図。FIG. 7 is a cross-sectional view showing a distance holding mechanism provided between a pair of heat transfer tubes. 図8は、図7の間隔保持機構を示す斜視図。FIG. 8 is a perspective view showing the interval holding mechanism of FIG. 図9Aは、伝熱管パネルを形成するための一工程を示す平面図。FIG. 9A is a plan view showing one process for forming a heat transfer tube panel. 図9Bは、伝熱管パネルを形成するための一工程を示す平面図。FIG. 9B is a plan view showing one process for forming the heat transfer tube panel. 図9Cは、伝熱管パネルをケーシングの内部に配置する工程を示す側面図。FIG. 9C is a side view showing a step of arranging the heat transfer tube panel inside the casing. 図10Aは、パネルユニットを形成するための一工程を示す平面図。FIG. 10A is a plan view showing one process for forming a panel unit. 図10Bは、パネルユニットをケーシングの内部に配置する工程を示す側面図。FIG. 10B is a side view showing a step of arranging the panel unit inside the casing. 図11は、本発明の実施の形態に係る伝熱管に打撃力が印加される様子を示す図。FIG. 11 is a diagram illustrating a state in which a striking force is applied to the heat transfer tube according to the embodiment of the present invention. 図12は、比較の実施の形態に係るダスト除去装置の連結軸を示す側面図。FIG. 12 is a side view showing a connecting shaft of a dust removing device according to a comparative embodiment. 図13は、比較の実施の形態に係るダスト除去装置を示す平面図。FIG. 13 is a plan view showing a dust removing device according to a comparative embodiment. 図14Aは、比較の実施の形態に係る伝熱管に打撃力が印加される様子を示す図。FIG. 14A is a diagram illustrating a state in which a striking force is applied to a heat transfer tube according to a comparative embodiment. 図14Bは、比較の実施の形態に係る伝熱管に打撃力が印加される様子を示す図。FIG. 14B is a diagram illustrating a state in which the striking force is applied to the heat transfer tube according to the comparative embodiment. 図15は、ケーシングを支持する支柱の変形例を示す平面図。FIG. 15 is a plan view showing a modification of the support column that supports the casing. 図16は、ダスト除去装置の連結軸の変形例を示す斜視図。FIG. 16 is a perspective view showing a modified example of the connecting shaft of the dust removing device. 図17は、ダスト除去装置の打撃手段の変形例を示す平面図。FIG. 17 is a plan view showing a modification of the hitting means of the dust removing device. 図18は、支持機構の変形例を示す側面図。FIG. 18 is a side view showing a modification of the support mechanism. 図19は、図18の支持機構をXVIII−XVIII方向から見た場合を示す縦断面図。FIG. 19 is a longitudinal sectional view showing the support mechanism of FIG. 18 as viewed from the XVIII-XVIII direction. 図20Aは、図18の支持機構を形成するための一工程を示す側面図。FIG. 20A is a side view showing a step for forming the support mechanism of FIG. 図20Bは、図18の支持機構を形成するための一工程を示す側面図。FIG. 20B is a side view showing one step for forming the support mechanism of FIG. 18. 図21は、支持機構の変形例を示す縦断面図。FIG. 21 is a longitudinal sectional view showing a modified example of the support mechanism. 図22は、伝熱管が千鳥状に配置される例を示す平面図。FIG. 22 is a plan view showing an example in which heat transfer tubes are arranged in a staggered manner. 図23は、図22に示す2つの隣接する伝熱管を結合する結合機構を示す斜視図。FIG. 23 is a perspective view showing a coupling mechanism that couples two adjacent heat transfer tubes shown in FIG. 22. 図24は、支持機構の変形例を示す縦断面図。FIG. 24 is a longitudinal sectional view showing a modification of the support mechanism. 図25は、ダスト除去装置の連結軸の変形例を示す斜視図。FIG. 25 is a perspective view showing a modified example of the connecting shaft of the dust removing device. 図26(a)(b)(c)は、実施例に係る伝熱管に打撃力を印加した場合に発生する振動の周波数を、シミュレーションを用いて算出した結果を示す図。FIGS. 26A, 26 </ b> B, and 26 </ b> C are diagrams illustrating the results of calculating the frequency of vibration generated when a striking force is applied to the heat transfer tube according to the embodiment using simulation. 図27(a)(b)(c)は、比較例に係る伝熱管に打撃力を印加した場合に発生する振動の周波数を、シミュレーションを用いて算出した結果を示す図。FIGS. 27A, 27B, and 27C are diagrams illustrating the results of calculating the frequency of vibration generated when a striking force is applied to the heat transfer tube according to the comparative example using simulation.

本発明の実施の形態
以下、図1乃至図11を参照して、本発明の実施の形態について説明する。なお図面において、同じ機能を表す要素には同じ参照番号を付して、説明を省略する場合がある。まず図1および図2により、排ガスの熱を回収する排熱ボイラー10全体について説明する。図1は、セメント焼成プラントに設置される排熱ボイラー10を示す側面図であり、図2は、排熱ボイラー10のケーシング11の上面を便宜的に取り除いて、ケーシング11の内部に配置されている複数の熱交換器20の位置関係を模式的に示す平面図である。なお側面図とは、ケーシング11の側面12に直交する方向から観察した場合の図を意味している。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS. In the drawings, elements that represent the same function may be denoted by the same reference numerals and description thereof may be omitted. First, the entire exhaust heat boiler 10 that recovers the heat of exhaust gas will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a side view showing an exhaust heat boiler 10 installed in a cement firing plant, and FIG. 2 is arranged inside the casing 11 with the upper surface of the casing 11 of the exhaust heat boiler 10 removed for convenience. It is a top view which shows typically the positional relationship of the several heat exchanger 20 which is. In addition, a side view means the figure at the time of observing from the direction orthogonal to the side surface 12 of the casing 11. FIG.

(排熱ボイラー)
排熱ボイラー10には、セメント焼成プラントのサスペンションプレヒーターから排出される、ダストを含む高温の排ガスが導入される。図1および2において、符号Fが付された矢印は、排熱ボイラー10に導入される排ガスの流れ方向を表している。本実施の形態においては、水平方向に流れる排ガスから熱を回収する横型の排熱ボイラー10および熱交換器20について説明する。しかしながら、これに限られることはなく、本発明の技術的思想は、鉛直方向に流れる排ガスから熱を回収する縦型の排熱ボイラーおよび熱交換器に適用されてもよい。
(Exhaust heat boiler)
The exhaust heat boiler 10 is introduced with high-temperature exhaust gas containing dust discharged from a suspension preheater of a cement firing plant. 1 and 2, an arrow with a symbol F represents the flow direction of exhaust gas introduced into the exhaust heat boiler 10. In the present embodiment, a horizontal exhaust heat boiler 10 and a heat exchanger 20 that recover heat from exhaust gas flowing in the horizontal direction will be described. However, the present invention is not limited to this, and the technical idea of the present invention may be applied to a vertical exhaust heat boiler and a heat exchanger that recover heat from exhaust gas flowing in the vertical direction.

排熱ボイラー10は、ケーシング11と、排ガスの流れ方向に沿って並べられ、ケーシング11の内部を流れる排ガスの熱を利用して熱媒体を加熱する複数の熱交換器20と、を備えている。ケーシング11は、ケーシング11の側面12に取り付けられ、鉛直方向に延びる複数の支柱13によって側方から支持されている。各熱交換器20はそれぞれ、複数の伝熱管22を有している。また各熱交換器20の下方には、熱交換器20に付着していたダストを下方に導くためのホッパー14が設けられている。   The exhaust heat boiler 10 includes a casing 11 and a plurality of heat exchangers 20 that are arranged along the flow direction of the exhaust gas and heat the heat medium using the heat of the exhaust gas flowing inside the casing 11. . The casing 11 is attached to the side surface 12 of the casing 11 and supported from the side by a plurality of support columns 13 extending in the vertical direction. Each heat exchanger 20 has a plurality of heat transfer tubes 22. Further, below each heat exchanger 20, a hopper 14 is provided for guiding the dust adhering to the heat exchanger 20 downward.

複数の熱交換器20の役割は特には限られないが、例えば、排ガスの流れの最も上流側に配置された熱交換器20は、過熱器SHとして機能し、過熱器SHの下流側に配置された熱交換器20は、蒸発器GENとして機能し、蒸発器GENの下流側に配置された熱交換器20は、節炭器ECOとして機能する。本明細書において、特に断らない限り、上流側または下流側とは、排ガスの流れの向きに基づいて位置関係を表現する用語である。なお図1においては、ケーシング11の内部に配置され、熱交換器20を構成する伝熱管22が点線で描かれている。伝熱管22は、排ガスとの間で熱交換を行う熱媒体を管の内部に通すものである。各伝熱管22は、効率的な熱交換を実施するため、図1に示すように、排ガスの流れ方向に平行な面内で蛇行状に延在している。また図1においては、後述する連結軸51および打撃手段55も点線で示されている。   Although the role of the plurality of heat exchangers 20 is not particularly limited, for example, the heat exchanger 20 disposed on the most upstream side of the exhaust gas flow functions as the superheater SH and is disposed on the downstream side of the superheater SH. The made heat exchanger 20 functions as an evaporator GEN, and the heat exchanger 20 arranged on the downstream side of the evaporator GEN functions as a economizer ECO. In this specification, unless otherwise specified, the upstream side or the downstream side is a term that expresses a positional relationship based on the direction of the flow of exhaust gas. In FIG. 1, a heat transfer tube 22 that is disposed inside the casing 11 and that constitutes the heat exchanger 20 is drawn with a dotted line. The heat transfer tube 22 allows a heat medium that exchanges heat with exhaust gas to pass through the tube. In order to perform efficient heat exchange, each heat transfer tube 22 extends in a meandering manner in a plane parallel to the flow direction of the exhaust gas, as shown in FIG. In FIG. 1, a connecting shaft 51 and a hitting means 55, which will be described later, are also indicated by dotted lines.

図2に示すように、熱交換器20の複数の伝熱管22は、配列方向Aに並べられている。配列方向Aは、例えば、伝熱管22が蛇行状に延在する面に直交する方向になっている。なお伝熱管22は、上述のように、排ガスの流れ方向Fに平行な面内で蛇行状に延在しており、このため伝熱管22の全体的な形状は、パネル状とも表現され得る。図2においては、伝熱管22がパネル状に描かれている。以下、蛇行状に延在する伝熱管によって形成される包括的な形状を「伝熱管パネル」と称し、伝熱管パネルによって形成される平面を「伝熱管パネル面」と称することもある。   As shown in FIG. 2, the plurality of heat transfer tubes 22 of the heat exchanger 20 are arranged in the arrangement direction A. The arrangement direction A is, for example, a direction orthogonal to the surface in which the heat transfer tubes 22 extend in a meandering manner. As described above, the heat transfer tube 22 extends in a meandering manner in a plane parallel to the flow direction F of the exhaust gas. Therefore, the overall shape of the heat transfer tube 22 can also be expressed as a panel shape. In FIG. 2, the heat transfer tube 22 is drawn in a panel shape. Hereinafter, a comprehensive shape formed by the heat transfer tubes extending in a serpentine shape is sometimes referred to as a “heat transfer tube panel”, and a plane formed by the heat transfer tube panels is sometimes referred to as a “heat transfer tube panel surface”.

(熱交換器)
次に、図3乃至図8を参照して、本実施の形態に係る熱交換器20について詳細に説明する。図3は、熱交換器20の1本の伝熱管22、および、伝熱管22に取り付けられたその他の構成要素を示す図である。本実施の形態において、伝熱管22は、鉛直方向に延び、ガスの流れ方向Fに沿って配列された複数の直管部23と、隣接する2つの直管部23を連結する複数の折り返し部と、を有している。折り返し部は、隣接する2つの直管部23の上端に接続され、U字状の形状からなる上側折り返し部24と、隣接する2つの直管部23の下端に接続され、U字状の形状からなる下側折り返し部25と、を含んでいる。これら複数の直管部23及び複数の折り返し部24,25を同一平面内で交互に配置することにより、上述の伝熱管パネル面が形成されている。図3における右上の入口部から流入した熱媒体は、矢印fで示すように、上側折り返し部24および下側折り返し部25において順次折り返しながら伝熱管22内を蛇行状に流れる。伝熱管22内を流れる熱媒体は、主として直管部23において排ガスとの間で熱交換し、その後、図3における左上の出口部から流出する。
(Heat exchanger)
Next, with reference to FIG. 3 thru | or FIG. 8, the heat exchanger 20 which concerns on this Embodiment is demonstrated in detail. FIG. 3 is a view showing one heat transfer tube 22 of the heat exchanger 20 and other components attached to the heat transfer tube 22. In the present embodiment, the heat transfer tube 22 extends in the vertical direction, and a plurality of straight tube portions 23 arranged along the gas flow direction F and a plurality of folded portions that connect two adjacent straight tube portions 23. And have. The folded portion is connected to the upper ends of two adjacent straight pipe portions 23, and is connected to the upper folded portion 24 having a U-shape and the lower ends of the two adjacent straight pipe portions 23, and has a U-shape. And a lower folded portion 25 made of The heat transfer tube panel surface described above is formed by alternately arranging the plurality of straight tube portions 23 and the plurality of folded portions 24 and 25 in the same plane. The heat medium flowing in from the upper right inlet portion in FIG. 3 flows in a meandering manner in the heat transfer tube 22 while being sequentially folded at the upper folded portion 24 and the lower folded portion 25 as indicated by an arrow f. The heat medium flowing in the heat transfer tube 22 exchanges heat with the exhaust gas mainly in the straight tube portion 23, and then flows out from the upper left outlet portion in FIG.

図3に示すように、熱交換器20は、伝熱管22に付着したダストを除去するダスト除去装置50をさらに備えている。ダスト除去装置50は、伝熱管パネル面内において伝熱管22が延在する方向(以下、「伝熱管延在方向」とも称する)で伝熱管22に打撃力を印加するよう構成されている。例えば熱交換器20には、伝熱管延在方向に延び、少なくとも1本の伝熱管22の複数の部分に連結された連結軸51が設けられており、そしてダスト除去装置50は、伝熱管延在方向において連結軸51に打撃力を印加する打撃手段55を備えている。図3においては、連結軸51が、伝熱管22の複数の下側折り返し部25の最外部分25aに当て板53および連結部52を介して連結される例が示されている。なお折り返し部の最外部分とは、伝熱管22の延びる方向が反転する境目となる部分である。下側折り返し部25において、最外部分25aは、伝熱管22が延びる方向が下方向から上方向に反転する部分であって、最も下方に位置する部分である。上側折り返し部24において、最外部分24aは、伝熱管22が延びる方向が上方向から下方向に反転する部分であって、最も上方に位置する部分である。打撃手段55の具体的な構成は特には限られないが、例えば打撃手段55は、連結軸51に打撃力を印加するハンマー55aを含んでいる。本実施の形態によれば、伝熱管22の複数の部分が、下側折り返し部25において当て板53と連結部52を介して連結軸51で連結されている。このため、打撃手段55により連結軸51の一端部に打撃力を印加すると、その振動が伝熱管パネル全体に伝わり、これによって、伝熱管22の表面に付着しているダストを落下させることができる。特に、図3の実施形態の場合には、伝熱管22の直管部23が鉛直に配置されているため、直管部23の表面に付着しているダストを、振動および重力を利用してより容易に除去できる。
なお本明細書において、「延在方向」という用語は、巨視的に見た場合の、対象物が広がる方向を意味している。一方、「延びる方向」という用語は、微視的に見た場合の、対象物が広がる方向を意味している。例えば微視的に見た場合、伝熱管22は、直管部23においては上下方向に延び、折り返し部24,25においては円周方向に延びている。一方、巨視的に見た場合、伝熱管22は、ガスの流れ方向Fに平行に延びていると言える。
As shown in FIG. 3, the heat exchanger 20 further includes a dust removing device 50 that removes dust attached to the heat transfer tubes 22. The dust removing device 50 is configured to apply a striking force to the heat transfer tube 22 in a direction in which the heat transfer tube 22 extends in the surface of the heat transfer tube panel (hereinafter also referred to as “heat transfer tube extending direction”). For example, the heat exchanger 20 is provided with a connecting shaft 51 that extends in the heat transfer tube extending direction and is connected to a plurality of portions of at least one heat transfer tube 22, and the dust removing device 50 includes a heat transfer tube extension. A striking means 55 for applying a striking force to the connecting shaft 51 in the present direction is provided. FIG. 3 shows an example in which the connecting shaft 51 is connected to the outermost portion 25 a of the plurality of lower folded portions 25 of the heat transfer tube 22 via the contact plate 53 and the connecting portion 52. The outermost portion of the folded portion is a portion that becomes a boundary where the extending direction of the heat transfer tube 22 is reversed. In the lower folded portion 25, the outermost portion 25a is a portion in which the direction in which the heat transfer tube 22 extends is reversed from the lower direction to the upper direction, and is the lowest position. In the upper folded portion 24, the outermost portion 24a is a portion where the direction in which the heat transfer tube 22 extends is reversed from the upper direction to the lower direction and is the uppermost portion. Although the specific configuration of the hitting means 55 is not particularly limited, for example, the hitting means 55 includes a hammer 55 a that applies a hitting force to the connecting shaft 51. According to the present embodiment, the plurality of portions of the heat transfer tube 22 are connected by the connecting shaft 51 via the contact plate 53 and the connecting portion 52 in the lower folded portion 25. For this reason, when a striking force is applied to one end portion of the connecting shaft 51 by the striking means 55, the vibration is transmitted to the entire heat transfer tube panel, whereby the dust adhering to the surface of the heat transfer tube 22 can be dropped. . In particular, in the case of the embodiment of FIG. 3, since the straight pipe portion 23 of the heat transfer tube 22 is arranged vertically, the dust adhering to the surface of the straight pipe portion 23 is caused by vibration and gravity. It can be removed more easily.
In the present specification, the term “extending direction” means a direction in which an object spreads when viewed macroscopically. On the other hand, the term “extending direction” means a direction in which an object spreads when viewed microscopically. For example, when viewed microscopically, the heat transfer tube 22 extends in the vertical direction in the straight tube portion 23 and extends in the circumferential direction in the folded portions 24 and 25. On the other hand, when viewed macroscopically, it can be said that the heat transfer tube 22 extends parallel to the gas flow direction F.

なお図3に示すように、伝熱管22は、伝熱管延在方向に沿って延びる支持機構30を用いることにより、伝熱管22の上部において水平方向および上下方向に支持および固定されている。また以下の説明において、連結軸51に連結された1本又は複数の伝熱管22を組み合わせ、これによって一体的に取り扱えるようにした単位を、伝熱管ユニット21と称することもある。図3に示す例においては、連結軸51に1本の伝熱管22を組み合わせて伝熱管ユニット21が構成されている。また、1本の連結軸51に複数、例えば、2本の伝熱管22を組み合わせて伝熱管ユニット21を構成する例についても後述する。   As shown in FIG. 3, the heat transfer tube 22 is supported and fixed in the horizontal direction and the vertical direction above the heat transfer tube 22 by using a support mechanism 30 extending along the heat transfer tube extending direction. In the following description, a unit in which one or a plurality of heat transfer tubes 22 connected to the connecting shaft 51 is combined so that they can be handled integrally is sometimes referred to as a heat transfer tube unit 21. In the example shown in FIG. 3, the heat transfer tube unit 21 is configured by combining the connection shaft 51 with one heat transfer tube 22. Further, an example in which the heat transfer tube unit 21 is configured by combining a plurality of, for example, two heat transfer tubes 22 on one connecting shaft 51 will be described later.

図4は、伝熱管22を便宜的に取り除いてダスト除去装置50を上方から観察した場合を模式的に示す平面図である。本実施の形態においては、1本の伝熱管22に対して1本の連結軸51が連結されるため、図4に示すように、ケーシング11の内部には、配列方向Aに沿って並べられた複数の連結軸51および打撃手段55が配置されている。なお図4に示すように、各打撃手段55に結合された駆動軸57が、ケーシング11の側面12を貫通してケーシング11の外部まで延びていてもよい。また、駆動軸57を回転駆動する駆動装置58が、ケーシング11の外部に配置されていてもよい。   FIG. 4 is a plan view schematically showing the case where the heat transfer tube 22 is removed for convenience and the dust removing device 50 is observed from above. In the present embodiment, since one connecting shaft 51 is connected to one heat transfer tube 22, the casing 11 is arranged along the arrangement direction A as shown in FIG. 4. A plurality of connecting shafts 51 and striking means 55 are arranged. As shown in FIG. 4, the drive shaft 57 coupled to each striking means 55 may extend through the side surface 12 of the casing 11 to the outside of the casing 11. In addition, a drive device 58 that rotationally drives the drive shaft 57 may be disposed outside the casing 11.

図4に示すように、隣り合う打撃手段55は、異なるタイミングで各連結軸51を打撃するように、互いに異なる角度で駆動軸57に結合されていてもよい。各連結軸51の打撃のタイミングをずらすことにより、駆動装置58の負荷を低減することができる。また、一度に大量のダストが除去されることを防ぐことができる。これによって、ダストを排出する機構にかかる負荷を低減することができ、かつ、ダストの排出口が詰まってしまうことを防ぐことができる。   As shown in FIG. 4, the adjacent hitting means 55 may be coupled to the drive shaft 57 at different angles so as to hit the connecting shafts 51 at different timings. By shifting the timing of striking each connecting shaft 51, the load on the driving device 58 can be reduced. Further, it is possible to prevent a large amount of dust from being removed at a time. As a result, it is possible to reduce the load applied to the mechanism for discharging the dust and to prevent the dust discharge port from being clogged.

次に図5を参照して、連結軸51について詳細に説明する。図5は、連結軸51および連結軸51に連結された伝熱管22を示す斜視図である。連結軸51の具体的な構造は特には限られないが、例えば連結軸51は、四角パイプから構成されていてもよい。図5に示す例においては、連結部52の一端が、連結軸51を構成する四角パイプの上面に固定され、連結部52の他端が、当て板53を介して伝熱管22の下側折り返し部25に固定されている。なお、連結軸51の軸方向に沿った打撃力を適切に伝熱管22に印加することができる限りにおいて、連結軸51と伝熱管22とを連結するための具体的な方法が特に限られることはない。例えば連結軸51は、図示はしないが、伝熱管22の直管部23や上側折り返し部24に連結されていてもよい。また図5に示すように、連結軸51にヘッド54が固定されていてもよい。この場合、ヘッド54が打撃手段55によって打たれ、この結果、打撃力が、ヘッド54、連結軸51、連結部52および当て板53を介して伝熱管22に伝達される。   Next, the connecting shaft 51 will be described in detail with reference to FIG. FIG. 5 is a perspective view showing the connecting shaft 51 and the heat transfer tube 22 connected to the connecting shaft 51. Although the specific structure of the connecting shaft 51 is not particularly limited, for example, the connecting shaft 51 may be formed of a square pipe. In the example shown in FIG. 5, one end of the connecting portion 52 is fixed to the upper surface of the square pipe that constitutes the connecting shaft 51, and the other end of the connecting portion 52 is folded down on the lower side of the heat transfer tube 22 through the contact plate 53. It is fixed to the part 25. In addition, as long as the striking force along the axial direction of the connecting shaft 51 can be appropriately applied to the heat transfer tube 22, a specific method for connecting the connecting shaft 51 and the heat transfer tube 22 is particularly limited. There is no. For example, although not shown, the connecting shaft 51 may be connected to the straight tube portion 23 or the upper folded portion 24 of the heat transfer tube 22. As shown in FIG. 5, the head 54 may be fixed to the connecting shaft 51. In this case, the head 54 is hit by the hitting means 55, and as a result, the hitting force is transmitted to the heat transfer tube 22 via the head 54, the connecting shaft 51, the connecting portion 52, and the contact plate 53.

次に、上述の支持機構30について、図3および図6を参照して詳細に説明する。図6に示すように、支持機構30は、伝熱管22の複数の直管部23の近傍を通るように延びる本体部31と、本体部31に結合され、各々が本体部31との間で伝熱管22の直管部23を把持する複数の把持部32と、を有している。このような支持機構30を用いることにより、横型の熱交換器20において、各伝熱管22を上方から吊り下げることができる。また支持機構30は、水平方向における伝熱管22の位置決めを行うこともできる。   Next, the above-described support mechanism 30 will be described in detail with reference to FIGS. 3 and 6. As shown in FIG. 6, the support mechanism 30 is coupled to the main body 31 and the main body 31 that extend in the vicinity of the plurality of straight pipe portions 23 of the heat transfer tube 22. A plurality of grip portions 32 for gripping the straight tube portion 23 of the heat transfer tube 22. By using such a support mechanism 30, each heat transfer tube 22 can be suspended from above in the horizontal heat exchanger 20. The support mechanism 30 can also position the heat transfer tube 22 in the horizontal direction.

複数の伝熱管を伝熱管パネル面に対して直交する方向に沿って連結する従来のタイプのダスト除去装置の場合には、伝熱管パネル面に直交する方向において振動が生じる。この場合、伝熱管の剛性の低い方向において振動を与えることになる。従って、振動による伝熱管の変位や破損等を防止するためには、支持構造を強固にするなどの対応が必要であった。これに対して本実施の形態においては、伝熱管22の剛性の高い方向(伝熱管パネル面の面内方向)において伝熱管22に振動を与える。従って、伝熱管パネル面に直交する方向における伝熱管22の変位等が少ない。このため、比較的簡易な支持構造を用いて、振動による伝熱管22の変位を防止することや、伝熱管22の支持を確保することが可能である。支持機構30は、このような点を考慮して構成されたものである。   In the case of a conventional type dust removing device in which a plurality of heat transfer tubes are connected along a direction orthogonal to the heat transfer tube panel surface, vibration occurs in a direction orthogonal to the heat transfer tube panel surface. In this case, vibration is applied in the direction of low rigidity of the heat transfer tube. Accordingly, in order to prevent displacement or breakage of the heat transfer tube due to vibration, it is necessary to take measures such as strengthening the support structure. On the other hand, in the present embodiment, vibration is applied to the heat transfer tube 22 in a direction in which the heat transfer tube 22 has high rigidity (in-plane direction of the heat transfer tube panel surface). Therefore, the displacement of the heat transfer tube 22 in the direction orthogonal to the heat transfer tube panel surface is small. For this reason, it is possible to prevent displacement of the heat transfer tube 22 due to vibration and to secure support of the heat transfer tube 22 using a relatively simple support structure. The support mechanism 30 is configured in consideration of such points.

但し、図3および図6に示す支持機構30においては、複数の伝熱管22が上方から吊り下げられ、伝熱管22の下部は特に支持されていない。従って、打撃力が印加される際の振動などに起因して伝熱管22の位置が配列方向Aにおいて変位し、この結果、隣接する2つの伝熱管22が接触してしまう可能性がないとは言えない。このような接触を防ぐため、好ましくは図7に示すように、配列方向Aにおいて隣接する一対の伝熱管22に、隣接する伝熱管22の間の間隔を、予め設けられた配列間隔S以上に維持するための間隔保持機構40が設けられている。これによって、伝熱管22が配列方向Aにおいて変位する場合であっても、隣接する2つの伝熱管22が接触してしまうことを防ぐことができる。なお図7に示すように、本実施の形態における複数の伝熱管22の配列方法は、格子配列となっている。   However, in the support mechanism 30 shown in FIGS. 3 and 6, the plurality of heat transfer tubes 22 are suspended from above, and the lower portion of the heat transfer tubes 22 is not particularly supported. Therefore, the position of the heat transfer tube 22 is displaced in the arrangement direction A due to vibration or the like when the striking force is applied, and as a result, there is no possibility that the two adjacent heat transfer tubes 22 come into contact with each other. I can not say. In order to prevent such contact, preferably, as shown in FIG. 7, the distance between the adjacent heat transfer tubes 22 in the pair of adjacent heat transfer tubes 22 in the arrangement direction A is greater than or equal to the arrangement interval S provided in advance. An interval holding mechanism 40 is provided for maintenance. Thereby, even when the heat transfer tube 22 is displaced in the arrangement direction A, it is possible to prevent the two adjacent heat transfer tubes 22 from coming into contact with each other. As shown in FIG. 7, the arrangement method of the plurality of heat transfer tubes 22 in the present embodiment is a lattice arrangement.

図8は、間隔保持機構40の形態の一例を示す斜視図である。図8に示す例において、間隔保持機構40は、隣接する一対の伝熱管22の一方に取り付けられた第1スペーサー41と、隣接する一対の伝熱管22の他方に取り付けられた第2スペーサー42と、を有している。第1スペーサー41および第2スペーサー42は、配列方向Aにおける隣接する伝熱管22の間の間隔が上述の配列間隔Sである際に互いに接触するよう構成されている。これによって、隣接する伝熱管22の間の間隔が配列間隔Sよりも小さくなることを防ぐことができる。また、隣接する伝熱管22を溶接によって互いに固定する必要が無いため、熱交換器20の製造工程において、伝熱管22をケーシング11の内部に配置する作業が容易になる。なお各スペーサー41,42は、当て板43を介して伝熱管22に取り付けられていてもよい。   FIG. 8 is a perspective view showing an example of the configuration of the interval holding mechanism 40. In the example shown in FIG. 8, the interval holding mechanism 40 includes a first spacer 41 attached to one of a pair of adjacent heat transfer tubes 22 and a second spacer 42 attached to the other of the pair of adjacent heat transfer tubes 22. ,have. The first spacer 41 and the second spacer 42 are configured to contact each other when the interval between the adjacent heat transfer tubes 22 in the arrangement direction A is the arrangement interval S described above. This can prevent the interval between adjacent heat transfer tubes 22 from becoming smaller than the arrangement interval S. In addition, since it is not necessary to fix the adjacent heat transfer tubes 22 to each other by welding, it is easy to arrange the heat transfer tubes 22 inside the casing 11 in the manufacturing process of the heat exchanger 20. Each of the spacers 41 and 42 may be attached to the heat transfer tube 22 via a contact plate 43.

好ましくは、第1スペーサー41の端部のうち第2スペーサー42に接触する端部の長手方向Nと、第2スペーサー42の端部のうち第1スペーサー41に接触する端部の長手方向Nと、が非平行になっている。例えば図8に示すように、第1スペーサー41の端部の長手方向Nは鉛直方向に延びており、一方、第2スペーサー42の端部の長手方向Nは水平方向に延びている。すなわち、第1スペーサー41の端部が延びる方向と、第2スペーサー42の端部が延びる方向とが直交している。このように第1スペーサー41および第2スペーサー42を構成することにより、第1スペーサー41と第2スペーサー42とをより確実に接触させることができる。 Preferably, the longitudinal direction N 1 end contacting the second spacer 42 of the end portion of the first spacer 41, the longitudinal direction N of the end in contact with the first spacer 41 of the end portion of the second spacer 42 2 are not parallel to each other. For example, as shown in FIG. 8, the longitudinal direction N 1 of the end of the first spacer 41 extends in a vertical direction, while the longitudinal direction N 2 end of the second spacer 42 extends in the horizontal direction. That is, the direction in which the end portion of the first spacer 41 extends is orthogonal to the direction in which the end portion of the second spacer 42 extends. Thus, by comprising the 1st spacer 41 and the 2nd spacer 42, the 1st spacer 41 and the 2nd spacer 42 can be made to contact more reliably.

なお本実施の形態においては、ダスト除去装置50が伝熱管22に対して伝熱管パネル面の面内方向において打撃力を印加するため、これによって生じる振動に対して伝熱管22は十分な剛性を有している。従って、伝熱管22の全域ではなく伝熱管22の一部にのみ間隔保持機構40が設けられていてもよい。例えば図7に示すように、伝熱管22のうち排ガスの流れ方向Fにおける伝熱管パネルの両端部近傍にのみ間隔保持機構40が設けられていてもよい。   In the present embodiment, since the dust removing device 50 applies a striking force to the heat transfer tube 22 in the in-plane direction of the heat transfer tube panel surface, the heat transfer tube 22 has sufficient rigidity against vibration caused by this. Have. Therefore, the interval holding mechanism 40 may be provided not in the entire heat transfer tube 22 but only in a part of the heat transfer tube 22. For example, as illustrated in FIG. 7, the interval holding mechanism 40 may be provided only in the vicinity of both ends of the heat transfer tube panel in the exhaust gas flow direction F in the heat transfer tube 22.

(熱交換器の製造方法)
次に、このような構成からなる本実施の形態の作用および効果について説明する。はじめに、熱交換器20を製造する方法について、図9A乃至図9Cを参照して説明する。ここでは、伝熱管ユニット21として最も代表的なものである、1本の連結軸51と1本の伝熱管22とを組み合わせた伝熱管ユニット21を用いる場合を中心に、熱交換器20の製造方法を説明する。
(Manufacturing method of heat exchanger)
Next, the operation and effect of the present embodiment having such a configuration will be described. First, a method for manufacturing the heat exchanger 20 will be described with reference to FIGS. 9A to 9C. Here, the manufacture of the heat exchanger 20 is centered on the case of using the heat transfer tube unit 21 which is the most typical one as the heat transfer tube unit 21 and is a combination of one connecting shaft 51 and one heat transfer tube 22. A method will be described.

まず、ケーシング11の外部で伝熱管22に連結軸51を連結して伝熱管ユニット21を形成する伝熱管ユニット形成工程を実施する。例えば図9Aに示すように、工場内の定盤15上に伝熱管22を配置する。次に図9Bに示すように、伝熱管22の複数の下側折り返し部25に、当て板53および連結部52を介して連結軸51を連結する。連結方法としては、例えば溶接が用いられる。このようにして、伝熱管22と、伝熱管22に連結された連結軸51とを含む伝熱管ユニット21を、工場において形成することができる。なお、上述の間隔保持機構40の一部の構成要素や上述の支持機構30を伝熱管22に取り付ける工程を、工場内においてさらに実施してもよい。   First, a heat transfer tube unit forming step of forming the heat transfer tube unit 21 by connecting the connecting shaft 51 to the heat transfer tube 22 outside the casing 11 is performed. For example, as shown to FIG. 9A, the heat exchanger tube 22 is arrange | positioned on the surface plate 15 in a factory. Next, as shown in FIG. 9B, the connecting shaft 51 is connected to the plurality of lower folded portions 25 of the heat transfer tube 22 via the contact plate 53 and the connecting portion 52. As a connection method, for example, welding is used. Thus, the heat transfer tube unit 21 including the heat transfer tube 22 and the connecting shaft 51 connected to the heat transfer tube 22 can be formed in the factory. In addition, you may further implement in the factory the process of attaching the one part component of the above-mentioned space | interval holding | maintenance mechanism 40, or the above-mentioned support mechanism 30 to the heat exchanger tube 22. FIG.

次に図9Cに示すように、伝熱管ユニット21をケーシング11の内部に配置する配置工程を実施する。ここで上述のように、伝熱管ユニット21の伝熱管22には既に連結軸51が連結されている。このため、ケーシング11の内部において伝熱管22に連結軸51を連結する作業を実施する必要がない。一般に、ケーシング11の内部の空間は狭く、このため、ケーシング11の内部における作業は、工場における作業に比べて効率が悪い。従って、ケーシング11の内部における作業を工場における作業に置き換えることにより、熱交換器20および排熱ボイラー10の製造に要する工数や工期を低減することができる。   Next, as shown to FIG. 9C, the arrangement | positioning process which arrange | positions the heat exchanger tube unit 21 inside the casing 11 is implemented. Here, as described above, the connecting shaft 51 is already connected to the heat transfer tube 22 of the heat transfer tube unit 21. For this reason, it is not necessary to perform the operation | work which connects the connection shaft 51 to the heat exchanger tube 22 inside the casing 11. FIG. In general, the space inside the casing 11 is narrow, and therefore the work inside the casing 11 is less efficient than the work in the factory. Therefore, by replacing the work inside the casing 11 with the work in the factory, the number of man-hours and work periods required for manufacturing the heat exchanger 20 and the exhaust heat boiler 10 can be reduced.

なお図9A乃至図9Cにおいては、伝熱管ユニット21を工場において形成し、そして伝熱管ユニット21を一つずつケーシング11の内部に配置する例を示したが、これに限られることはない。例えば図10Aに示すように、上述の伝熱管ユニット形成工程は、複数の伝熱管ユニット21、例えば2つの伝熱管ユニット21を組み合わせて伝熱管モジュール26を形成する伝熱管モジュール形成工程を含んでいてもよい。また伝熱管ユニット形成工程は、複数の伝熱管22と複数の連結軸51とを組み合わせることにより、2つの伝熱管ユニット21を含む伝熱管モジュール26を形成するものであってもよい。また上述の配置工程は、伝熱管ユニット21を伝熱管モジュール26の形態でケーシング11の内部に配置する工程を含んでいてもよい。これによって、複数の伝熱管ユニット21をケーシング11の内部に迅速に配置することができ、このことにより、熱交換器20および排熱ボイラー10の製造に要する工数や工期をさらに低減することができる。   9A to 9C show an example in which the heat transfer tube units 21 are formed in the factory and the heat transfer tube units 21 are arranged one by one in the casing 11, but the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 10A, the above-described heat transfer tube unit forming step includes a heat transfer tube module forming step of forming a heat transfer tube module 26 by combining a plurality of heat transfer tube units 21, for example, two heat transfer tube units 21. Also good. Further, the heat transfer tube unit forming step may form the heat transfer tube module 26 including the two heat transfer tube units 21 by combining the plurality of heat transfer tubes 22 and the plurality of connecting shafts 51. Moreover, the above-mentioned arrangement | positioning process may include the process of arrange | positioning the heat exchanger tube unit 21 in the inside of the casing 11 with the form of the heat exchanger tube module 26. FIG. As a result, the plurality of heat transfer tube units 21 can be quickly arranged inside the casing 11, thereby further reducing the number of man-hours and work periods required for manufacturing the heat exchanger 20 and the exhaust heat boiler 10. .

(ダストの除去効果)
次に、本実施の形態によるダスト除去装置50のダスト除去効果について説明する。図11は、ダスト除去装置50からの打撃力が伝熱管22に印加される際の伝熱管22の様子を示す図である。上述のように、伝熱管22は上方から吊り下げられている。このため、伝熱管22の上端はいわゆる固定端となっており、伝熱管22の下端はいわゆる自由端となっている。また上述のように、伝熱管22は、伝熱管パネル面の面内で蛇行状に延在しているため、伝熱管パネル面内における伝熱管22の剛性は、面に直交する方向、すなわち上述の配列方向Aにおける伝熱管22の剛性よりも高くなっている。またダスト除去装置50は、伝熱管パネル面内の伝熱管延在方向で、すなわち伝熱管22の剛性が高い方向で、伝熱管パネルに打撃力を印加するよう構成されている。この結果、図11に示すように、伝熱管22は、自由端である下端が固定端である上端に対して、伝熱管延在方向において変位し振動する。従って、伝熱管22の上端と下端との間において、伝熱管22の表面を十分に振動させることができ、これによって、伝熱管22の表面に付着したダストを十分に除去することができる。なお図11においては、理解の容易のために、伝熱管22が変形する様子を誇張して示している。従って、実際に図11に示すように伝熱管22が変形するとは限らない。
(Dust removal effect)
Next, the dust removal effect of the dust removing device 50 according to the present embodiment will be described. FIG. 11 is a diagram illustrating a state of the heat transfer tube 22 when a striking force from the dust removing device 50 is applied to the heat transfer tube 22. As described above, the heat transfer tube 22 is suspended from above. For this reason, the upper end of the heat transfer tube 22 is a so-called fixed end, and the lower end of the heat transfer tube 22 is a so-called free end. Further, as described above, since the heat transfer tube 22 extends in a meandering manner in the surface of the heat transfer tube panel surface, the rigidity of the heat transfer tube 22 in the surface of the heat transfer tube panel is in a direction perpendicular to the surface, that is, the above-described surface. It is higher than the rigidity of the heat transfer tube 22 in the arrangement direction A. The dust removing device 50 is configured to apply a striking force to the heat transfer tube panel in the direction in which the heat transfer tube extends in the surface of the heat transfer tube panel, that is, in the direction in which the rigidity of the heat transfer tube 22 is high. As a result, as shown in FIG. 11, the heat transfer tube 22 is displaced and vibrates in the heat transfer tube extending direction with respect to the upper end whose free end is the fixed end. Therefore, the surface of the heat transfer tube 22 can be sufficiently vibrated between the upper end and the lower end of the heat transfer tube 22, whereby dust adhering to the surface of the heat transfer tube 22 can be sufficiently removed. In FIG. 11, the heat transfer tube 22 is exaggerated for the sake of easy understanding. Therefore, the heat transfer tube 22 does not always deform as shown in FIG.

次に、このような打撃力が印加される際に伝熱管22に生じる振動の周波数について検討する。伝熱管22に生じる振動の周波数を決定する要因の一つとして、伝熱管22の剛性が考えられる。一般に、物体の固有振動数は、物体の剛性が高いほど高くなることが知られている。ここで上述のように、伝熱管パネル面内の伝熱管延在方向における伝熱管22の剛性は、伝熱管パネル面に直交する方向Aにおける伝熱管22の剛性よりも高くなっている。従って、本実施の形態によれば、伝熱管延在方向において伝熱管22に打撃力を印加することにより、伝熱管22に生じる振動の周波数を高くすることができる。例えば、1kHz以上の周波数成分を多く有する振動を伝熱管22に生じさせることができる。   Next, the frequency of vibration generated in the heat transfer tube 22 when such a striking force is applied will be examined. As one of the factors that determine the frequency of vibration generated in the heat transfer tube 22, the rigidity of the heat transfer tube 22 can be considered. In general, it is known that the natural frequency of an object increases as the rigidity of the object increases. Here, as described above, the rigidity of the heat transfer tube 22 in the heat transfer tube extending direction in the heat transfer tube panel surface is higher than the rigidity of the heat transfer tube 22 in the direction A orthogonal to the heat transfer tube panel surface. Therefore, according to the present embodiment, the frequency of vibration generated in the heat transfer tube 22 can be increased by applying a striking force to the heat transfer tube 22 in the heat transfer tube extending direction. For example, vibration having a lot of frequency components of 1 kHz or more can be generated in the heat transfer tube 22.

本件発明者が鋭意研究を重ねた結果、伝熱管22の振動の周波数が1kHz近傍の周波数またはより高い周波数になっているときに、伝熱管22に付着したダストが効率的に除去されることを見出した。ここで本実施の形態によれば、伝熱管22の剛性が高い方向において伝熱管22に打撃力を印加することにより、1kHz以上の周波数成分を多く有する振動を伝熱管22に生じさせることができ、これによって、ダストを効率的に除去することができる。   As a result of intensive research conducted by the present inventor, when the frequency of vibration of the heat transfer tube 22 is a frequency near 1 kHz or higher, dust adhering to the heat transfer tube 22 is efficiently removed. I found it. Here, according to the present embodiment, by applying a striking force to the heat transfer tube 22 in a direction where the rigidity of the heat transfer tube 22 is high, vibration having a lot of frequency components of 1 kHz or more can be generated in the heat transfer tube 22. Thereby, dust can be efficiently removed.

また本実施の形態によれば、上述のように、伝熱管22の直管部23が鉛直に配置されている。このため、直管部23の表面に付着しているダストを、振動だけでなく重力を利用して除去することができる。このため、伝熱管の直管部が水平方向に延びるタイプの熱交換器の場合に比べて、ダストを効率的に除去することができる。   Further, according to the present embodiment, as described above, the straight tube portion 23 of the heat transfer tube 22 is arranged vertically. For this reason, the dust adhering to the surface of the straight pipe part 23 can be removed using not only vibration but also gravity. For this reason, compared with the case of the type of heat exchanger with which the straight pipe part of a heat exchanger tube extends in a horizontal direction, dust can be removed efficiently.

比較の形態
次に、本実施の形態の効果を、比較の形態と比較して説明する。図12および図13は、比較の形態に係るダスト除去装置70を示す側面図および平面図である。12および図13に示す比較の形態において、図1乃至図11に示す本実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
The comparative embodiment Next, the effect of this embodiment will be described in comparison with a comparative embodiment. 12 and 13 are a side view and a plan view showing a dust removing device 70 according to a comparative embodiment. In the comparison form shown in FIGS. 12 and 13, the same parts as those in the present embodiment shown in FIGS.

図12および図13に示すように、比較の形態において、ダスト除去装置70の連結軸71は、複数の伝熱管22が並べられる配列方向Aに沿って延びている。このため図13に示すように、連結軸71に打撃力を印加する打撃手段73は、伝熱管パネル面に直交する方向、すなわち配列方向Aに平行な方向で連結軸71に打撃力を印加するよう構成されている。また、排ガスの流れ方向Fにおける連結軸71の変位を制限するため、図12に示すように、一対の留め金75が連結軸71の近傍に設けられている。留め金75は、連結軸71の下方において排ガスの流れ方向Fに沿って延びる固定軸74に固定されている。   As shown in FIGS. 12 and 13, in the comparative embodiment, the connecting shaft 71 of the dust removing device 70 extends along the arrangement direction A in which the plurality of heat transfer tubes 22 are arranged. For this reason, as shown in FIG. 13, the striking means 73 for applying a striking force to the connecting shaft 71 applies a striking force to the connecting shaft 71 in a direction orthogonal to the heat transfer tube panel surface, that is, in a direction parallel to the arrangement direction A. It is configured as follows. In order to limit the displacement of the connecting shaft 71 in the exhaust gas flow direction F, a pair of clasps 75 are provided in the vicinity of the connecting shaft 71 as shown in FIG. The clasp 75 is fixed to a fixed shaft 74 that extends along the exhaust gas flow direction F below the connecting shaft 71.

比較の形態においては、ケーシング11の内部の空間の制約のため、打撃手段73はケーシング11の外部に配置されている。またケーシング11の側面12には貫通孔76が形成されており、この貫通孔76には、打撃手段73からの打撃力を連結軸71に伝達するためのロッド77が設けられている。   In the comparative embodiment, the striking means 73 is disposed outside the casing 11 due to the restriction of the space inside the casing 11. A through hole 76 is formed in the side surface 12 of the casing 11, and a rod 77 for transmitting a striking force from the striking means 73 to the connecting shaft 71 is provided in the through hole 76.

上述の貫通孔76は、ロッド77の数と同一の数だけケーシング11の側面12に形成される。このため比較の形態においては、ケーシング11の外部の空気がケーシング11の内部に流入してケーシング11の内部の温度が低下し、この結果、排熱ボイラーの性能が低下してしまうことが考えられる。また、打撃手段73がケーシング11の外部に配置されているため、打撃に起因して生じる音が拡散することを防ぐための防音手段が必要になる。   The above-described through holes 76 are formed in the side surface 12 of the casing 11 by the same number as the number of rods 77. For this reason, in the comparative form, the air outside the casing 11 flows into the casing 11 and the temperature inside the casing 11 decreases, and as a result, the performance of the exhaust heat boiler may decrease. . Further, since the hitting means 73 is disposed outside the casing 11, a soundproof means for preventing the sound generated due to the hitting from diffusing is necessary.

これに対して本実施の形態によれば、連結軸51は、伝熱管パネル面の伝熱管延在方向に沿って延びている。このため、連結軸51および打撃手段55をケーシング11の内部に配置することが可能になる。従って、ケーシング11の側面12に形成される貫通孔の数を低減することができ、これによって、排熱ボイラー10の性能を高めることができる。また、貫通孔の形成に要する工数や工期を低減することができる。また、防音手段が不要になり、このため、工数や工期をさらに低減することができる。   On the other hand, according to the present embodiment, the connecting shaft 51 extends along the heat transfer tube extending direction of the heat transfer tube panel surface. For this reason, the connecting shaft 51 and the striking means 55 can be arranged inside the casing 11. Therefore, the number of through holes formed in the side surface 12 of the casing 11 can be reduced, and thereby the performance of the exhaust heat boiler 10 can be enhanced. Moreover, the man-hour and time required for forming the through hole can be reduced. In addition, no soundproofing means is required, and therefore the number of man-hours and work periods can be further reduced.

また比較の形態においては、空気がケーシング11の内部に流入することを防ぐため、貫通孔76の隙間がパッキン78によって塞がれている。この場合、打撃手段73からロッド77に印加される打撃力が、ロッド77とパッキン78との間の摩擦力によって減衰される。このため、連結軸71に伝達される打撃力が小さくなってしまい、この結果、伝熱管22に付着したダストを十分に除去することができないと考えられる。   In the comparative embodiment, the gap between the through holes 76 is closed by the packing 78 in order to prevent air from flowing into the casing 11. In this case, the striking force applied to the rod 77 from the striking means 73 is attenuated by the frictional force between the rod 77 and the packing 78. For this reason, the striking force transmitted to the connecting shaft 71 is reduced, and as a result, it is considered that the dust adhering to the heat transfer tube 22 cannot be sufficiently removed.

これに対して本実施の形態によれば、連結軸51および打撃手段55がいずれもケーシング11の内部に配置されており、このため、打撃力が打撃手段55から連結軸51に伝達される際の損失を小さくすることができる。このことにより、伝熱管22に付着したダストを効率的に除去することができる。   On the other hand, according to the present embodiment, the connecting shaft 51 and the striking means 55 are both arranged inside the casing 11, and therefore, when the striking force is transmitted from the striking means 55 to the connecting shaft 51. Loss can be reduced. Thereby, the dust adhering to the heat transfer tube 22 can be efficiently removed.

また比較の形態においては、図13に示すように、1本の連結軸71が多数の伝熱管22に連結されている。このため、多数の伝熱管22の位置を精密に調整しながら連結軸71を伝熱管22に連結する必要がある。例えば、ケーシング11内に設置されて上方から吊り下げられた状態にある多数の伝熱管22の下方に存在する狭い領域で、連結軸71を伝熱管22に連結する必要がある。一方、比較の形態においては、連結軸71が多数の伝熱管22に取り付けられた状態で、すなわち連結軸71と多数の伝熱管22とが一体となった状態で、伝熱管22をケーシング11の内部に搬入して据え付けることは、工場から現地への移送を含め非常に困難である。従って比較の形態において、連結軸71を伝熱管22に連結する作業は、工場ではなく、ケーシング11の内部で実施される。このため、熱交換器および排熱ボイラーの製造に要する工数や工期が大きくなってしまう。   In the comparative embodiment, as shown in FIG. 13, one connecting shaft 71 is connected to a large number of heat transfer tubes 22. For this reason, it is necessary to connect the connecting shaft 71 to the heat transfer tube 22 while precisely adjusting the positions of the numerous heat transfer tubes 22. For example, it is necessary to connect the connecting shaft 71 to the heat transfer tube 22 in a narrow region existing below the large number of heat transfer tubes 22 installed in the casing 11 and suspended from above. On the other hand, in the comparative embodiment, the heat transfer tube 22 is connected to the casing 11 with the connecting shaft 71 attached to the large number of heat transfer tubes 22, that is, with the connecting shaft 71 and the large number of heat transfer tubes 22 being integrated. It is very difficult to carry it in and install it from the factory to the site. Therefore, in the comparative embodiment, the operation of connecting the connecting shaft 71 to the heat transfer tube 22 is performed not in the factory but in the casing 11. For this reason, the man-hour and time required for manufacture of a heat exchanger and a waste heat boiler will become large.

これに対して本実施の形態によれば、連結軸71は、伝熱管延在方向に沿って延びている。このため、伝熱管22に連結軸51を連結して伝熱管ユニット21を形成する作業をケーシング11の外部で実施することができる。このことにより、熱交換器20および排熱ボイラー10の製造に要する工数や工期を低減することができる。   On the other hand, according to the present embodiment, the connecting shaft 71 extends along the heat transfer tube extending direction. For this reason, the operation | work which connects the connection axis | shaft 51 to the heat exchanger tube 22 and forms the heat exchanger tube unit 21 can be implemented outside the casing 11. Thereby, the man-hour and work period which are required for manufacture of the heat exchanger 20 and the exhaust heat boiler 10 can be reduced.

また比較の形態においては、多数の伝熱管22が連結軸71によって互いに連結されている。このため、例えば一部の伝熱管22が損傷した場合に、損傷した伝熱管22のみをケーシング11の外部に取り出すことが困難である。従って、連結軸71によって互いに連結された多数の伝熱管22の全部を交換することになり、この結果、排熱ボイラー10の修復に要するコストが大きくなってしまう。   In the comparative embodiment, a large number of heat transfer tubes 22 are connected to each other by a connecting shaft 71. For this reason, for example, when some of the heat transfer tubes 22 are damaged, it is difficult to take out only the damaged heat transfer tubes 22 to the outside of the casing 11. Accordingly, all of the large number of heat transfer tubes 22 connected to each other by the connecting shaft 71 are exchanged. As a result, the cost required for repairing the exhaust heat boiler 10 increases.

これに対して本実施の形態によれば、損傷した伝熱管22のみ、若しくは損傷した伝熱管モジュール26のみを容易に取り出すことができる。このため、排熱ボイラー10の修復に要するコストを低減することができる。   On the other hand, according to the present embodiment, only the damaged heat transfer tube 22 or only the damaged heat transfer tube module 26 can be easily taken out. For this reason, the cost required for repairing the exhaust heat boiler 10 can be reduced.

次に、比較の形態によるダスト除去装置70のダスト除去効果について説明する。図14Aおよび図14Bは、ダスト除去装置70からの打撃力が連結軸71に印加される際の伝熱管22の様子を示す図である。   Next, the dust removal effect of the dust removing device 70 according to the comparative embodiment will be described. 14A and 14B are views showing the state of the heat transfer tube 22 when the striking force from the dust removing device 70 is applied to the connecting shaft 71. FIG.

比較の形態において、連結軸71は、配列方向Aに沿って延びており、また打撃手段73は、配列方向Aに平行な方向で連結軸71に打撃力を印加するよう構成されている。ここで上述のように、配列方向A、すなわち伝熱管パネル面に直交する方向における伝熱管22の剛性は、伝熱管パネル面の面内方向における伝熱管22の剛性よりも小さくなっている。この場合、連結軸71に印加される打撃力は、図14Bにおいて矢印Bで示すように、複数の伝熱管22を一体的に変位させるよう作用する。従って比較の形態においては、伝熱管22の表面を十分に振動させることができず、このため、伝熱管22の表面に付着したダストを十分に除去することができないと考えられる。   In the comparative form, the connecting shaft 71 extends along the arrangement direction A, and the striking means 73 is configured to apply a striking force to the connecting shaft 71 in a direction parallel to the arrangement direction A. Here, as described above, the rigidity of the heat transfer tube 22 in the arrangement direction A, that is, the direction orthogonal to the heat transfer tube panel surface is smaller than the rigidity of the heat transfer tube 22 in the in-plane direction of the heat transfer tube panel surface. In this case, the striking force applied to the connecting shaft 71 acts to integrally displace the plurality of heat transfer tubes 22 as indicated by an arrow B in FIG. 14B. Therefore, in the comparative form, the surface of the heat transfer tube 22 cannot be sufficiently vibrated, and therefore, it is considered that the dust attached to the surface of the heat transfer tube 22 cannot be sufficiently removed.

これに対して本実施の形態によれば、ダスト除去装置50は、伝熱管22の剛性が高い方向で伝熱管パネルに打撃力を印加するよう構成されている。このため、伝熱管22の表面に付着したダストを十分に除去することができる。   On the other hand, according to the present embodiment, the dust removing device 50 is configured to apply a striking force to the heat transfer tube panel in a direction in which the heat transfer tube 22 has high rigidity. For this reason, the dust adhering to the surface of the heat transfer tube 22 can be sufficiently removed.

本実施の形態の変形例
なお、上述した実施の形態に対して様々な変更を加えることが可能である。以下、図面を参照しながら、変形の一例について説明する。以下の説明および以下の説明で用いる図面では、上述した実施の形態と同様に構成され得る部分について、上述の実施の形態における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いることとし、重複する説明を省略する。
Modifications of the present embodiment Various modifications can be made to the above-described embodiment. Hereinafter, an example of modification will be described with reference to the drawings. In the following description and the drawings used in the following description, the same reference numerals as those used for the corresponding parts in the above embodiment are used for the parts that can be configured in the same manner as in the above embodiment. A duplicate description is omitted.

(支柱の変形例)
図1において、ケーシング11を側方から支持する支柱13が、各熱交換器20の間に配置される例を示した。しかしながら、本実施の形態においては、上述のように連結軸51および打撃手段55がケーシング11の内部に配置されている。従って、ケーシング11の側面12に多数の貫通孔を形成する必要がない。このため、上述の比較の形態の場合と比べて、支柱13の寸法や配置を自由に決定することができる。例えば図15に示すように、複数の支柱13のうち少なくとも一部の支柱13を、側方から見て熱交換器20の伝熱管22と重なるよう配置することができる。従って、支柱13やケーシング11の寸法を全体的に最適化することができ、このことにより、支柱13の本数を削減することや、支柱13やケーシング11の全体的な重量を削減することができる。このため、排熱ボイラー10のコストを削減することができる。
(Modification example of support column)
In FIG. 1, an example in which the support column 13 that supports the casing 11 from the side is disposed between the heat exchangers 20 is shown. However, in the present embodiment, the connecting shaft 51 and the hitting means 55 are arranged inside the casing 11 as described above. Therefore, it is not necessary to form a large number of through holes in the side surface 12 of the casing 11. For this reason, compared with the case of the above-mentioned comparative form, the dimension and arrangement | positioning of the support | pillar 13 can be determined freely. For example, as shown in FIG. 15, at least a part of the plurality of columns 13 can be arranged so as to overlap the heat transfer tube 22 of the heat exchanger 20 when viewed from the side. Therefore, the dimensions of the support columns 13 and the casing 11 can be optimized as a whole, which can reduce the number of the support columns 13 and the overall weight of the support columns 13 and the casing 11. . For this reason, the cost of the exhaust heat boiler 10 can be reduced.

(連結軸の変形例)
また上述の本実施の形態において、1本の伝熱管22が1本の連結軸51に連結される例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、複数の伝熱管22が1本の連結軸51に連結されてもよい。例えば図16に示すように、2本の伝熱管22が連結軸51に連結されてもよい。この場合、1本の連結軸51に連結される複数の伝熱管22を1つのユニットとして、伝熱管モジュール26が構成されてもよい。
(Modification of connecting shaft)
In the above-described embodiment, an example in which one heat transfer tube 22 is connected to one connection shaft 51 has been described. However, the present invention is not limited to this, and a plurality of heat transfer tubes 22 may be connected to one connecting shaft 51. For example, as shown in FIG. 16, two heat transfer tubes 22 may be connected to the connecting shaft 51. In this case, the heat transfer tube module 26 may be configured by using the plurality of heat transfer tubes 22 connected to one connection shaft 51 as one unit.

(打撃手段の変形例)
また上述の本実施の形態において、1本の連結軸51につき1つの打撃手段55が設けられる例を示したが、これに限られることはない。例えば図17に示すように、1つの打撃手段55が複数の連結軸51、例えば2本の連結軸51に打撃力を印加するよう、打撃手段55が構成されていてもよい。
(Modification of hitting means)
In the above-described embodiment, an example in which one hitting means 55 is provided for one connecting shaft 51 is shown, but the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 17, the striking means 55 may be configured such that one striking means 55 applies a striking force to a plurality of connecting shafts 51, for example, two connecting shafts 51.

(支持機構の変形例)
また上述の本実施の形態において、支持機構30が、1本の本体部31と、複数の把持部32とを含む例を示したが、これに限られることはない。図18は、支持機構30の一変形例を示す側面図であり、図19は、図18の支持機構30をXIX−XIX方向から見た場合を示す縦断面図である。図18および図19に示す例において、支持機構30は、伝熱管22の複数の上側折り返し部24の近傍を通るように延びる本体部33と、本体部33に結合され、上側折り返し部24を下方から支持する下側支持部34と、上側折り返し部24に上方から接触する上側支持部35と、を有している。上側支持部35は、1本の上側支持部35が複数の上側折り返し部24に接触するよう構成されている。下側支持部34は、伝熱管22の上側折り返し部24の下側部分の輪郭に適合された輪郭を有している。また上側支持部35の下端には、各々が伝熱管22の上側折り返し部24の上側部分の輪郭に適合された輪郭を有する複数の切欠部35aが形成されている。このため、伝熱管22の上側折り返し部24を安定に上下方向において支持することができる。
(Modification of support mechanism)
In the above-described embodiment, an example in which the support mechanism 30 includes one main body portion 31 and a plurality of gripping portions 32 has been described. However, the present invention is not limited to this. FIG. 18 is a side view showing a modified example of the support mechanism 30, and FIG. 19 is a longitudinal sectional view showing the support mechanism 30 of FIG. 18 viewed from the XIX-XIX direction. In the example shown in FIGS. 18 and 19, the support mechanism 30 is coupled to the main body portion 33 that extends in the vicinity of the plurality of upper folded portions 24 of the heat transfer tube 22, and the upper folded portion 24. A lower support portion 34 that is supported from above, and an upper support portion 35 that is in contact with the upper folded portion 24 from above. The upper support part 35 is configured such that one upper support part 35 contacts the plurality of upper folded parts 24. The lower support portion 34 has a contour adapted to the contour of the lower portion of the upper folded portion 24 of the heat transfer tube 22. A plurality of cutout portions 35 a each having a contour adapted to the contour of the upper portion of the upper folded portion 24 of the heat transfer tube 22 are formed at the lower end of the upper support portion 35. Therefore, the upper folded portion 24 of the heat transfer tube 22 can be stably supported in the vertical direction.

本変形例による支持機構30の具体的な形状は特には限られないが、例えば図19に示すように、本体部33および上側支持部35が山形鋼から構成されていてもよい。この場合、上側支持部35を構成する山形鋼の一端が、上側折り返し部24に接触しており、山形鋼の他端が、本体部33を構成する山形鋼の上に配置されている。また図19に示すように、上側支持部35を構成する山形鋼の一端は、本体部33との間で上側折り返し部24の水平方向位置を固定するよう配置される。   Although the specific shape of the support mechanism 30 according to the present modification is not particularly limited, for example, as shown in FIG. 19, the main body portion 33 and the upper support portion 35 may be made of angle steel. In this case, one end of the angle steel constituting the upper support portion 35 is in contact with the upper folded portion 24, and the other end of the angle steel is disposed on the angle steel constituting the main body portion 33. Further, as shown in FIG. 19, one end of the angle steel constituting the upper support portion 35 is disposed so as to fix the horizontal position of the upper folded portion 24 with the main body portion 33.

次に図20Aおよび図20Bを参照して、本変形例に係る支持機構30を形成する方法の一例について説明する。はじめに本体部33を準備し、その後、図20Aに示すように、本体部33に複数の下側支持部34を例えば溶接によって取り付ける。次に、図20Bに示すように、伝熱管22を準備し、その後、各下側支持部34に、対応する各上側折り返し部24を接触させる。次に、各上側折り返し部24に上側支持部35を接触させ、その後、上側支持部35を例えば溶接によって本体部33に取付ける。このように本変形例によれば、本体部33に複数の下側支持部34を取り付ける工程を、伝熱管22を準備する前に実施することができる。このため、伝熱管22に対する位置を調整しながら本体部33に下側支持部34を取り付ける場合に比べて、取り付け工程に要する工数および工期を低減することができる。また上側支持部35は、1本の上側支持部35が複数の上側折り返し部24に接触するよう構成されている。このため、1つの上側折り返し部24につき1つの上側支持部が必要になる場合に比べて、上側支持部35を本体部33に取付ける工程に要する工数および工期を低減することができる。   Next, an example of a method for forming the support mechanism 30 according to the present modification will be described with reference to FIGS. 20A and 20B. First, the main body 33 is prepared, and then, as shown in FIG. 20A, a plurality of lower support portions 34 are attached to the main body 33 by, for example, welding. Next, as shown in FIG. 20B, the heat transfer tubes 22 are prepared, and then the corresponding upper folded portions 24 are brought into contact with the lower support portions 34. Next, the upper support portion 35 is brought into contact with each upper folded portion 24, and then the upper support portion 35 is attached to the main body portion 33 by welding, for example. As described above, according to the present modification, the step of attaching the plurality of lower support portions 34 to the main body portion 33 can be performed before the heat transfer tube 22 is prepared. For this reason, compared with the case where the lower side support part 34 is attached to the main-body part 33, adjusting the position with respect to the heat exchanger tube 22, the man-hour and work period which an attachment process requires can be reduced. Further, the upper support part 35 is configured such that one upper support part 35 contacts the plurality of upper folded parts 24. For this reason, compared with the case where one upper side support part is needed for one upper return part 24, the man-hour and time required for the process of attaching the upper side support part 35 to the main-body part 33 can be reduced.

(支持機構のその他の変形例)
また上述の本実施の形態および変形例において、1つの支持機構30が1本の伝熱管22を支持する例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、1つの支持機構30が複数の伝熱管22を支持してもよい。以下、図21を参照して、1つの支持機構30が2本の伝熱管22を支持する例について説明する。
(Other variations of support mechanism)
Further, in the above-described embodiment and modification examples, one support mechanism 30 supports one heat transfer tube 22. However, the present invention is not limited to this, and one support mechanism 30 may support a plurality of heat transfer tubes 22. Hereinafter, an example in which one support mechanism 30 supports two heat transfer tubes 22 will be described with reference to FIG.

図21に示す支持機構30は、隣接する2つの伝熱管22を同時に支持する実施例である。において、本体部33は、本体部33の一方の側に位置する一方の伝熱管22の複数の上側折り返し部24の近傍を通るとともに、本体部33の他方の側に位置する他方の伝熱管22の複数の上側折り返し部24の近傍を通るよう延びている。このような本体部33は、例えばT形鋼から構成されており、左右対称となっている中央部の共通壁の両側でそれぞれ1本の伝熱管22の上側折り返し部24を通している。また下側支持部は、一方の側において本体部33に結合され、一方の伝熱管22の上側折り返し部24を下方から支持する一方の下側支持部34と、他方の側において本体部33に結合され、他方の伝熱管22の上側折り返し部24を下方から支持する他方の下側支持部34と、を含んでいる。また上側支持部は、一方の側において本体部33に結合され、一方の伝熱管22の上側折り返し部24に上方から接触する一方の上側支持部35と、他方の側において本体部33に結合され、他方の伝熱管22の上側折り返し部24に上方から接触する他方の上側支持部35と、を含んでいる。また一方の上側支持部35は、1本の上側支持部35が一方の伝熱管22の複数の上側折り返し部24に接触するよう構成されており、他方の上側支持部35は、1本の上側支持部35が他方の伝熱管22の複数の上側折り返し部24に接触するよう構成されている。このように支持機構30を構成することによって、1つの支持機構30を用いて2本の伝熱管22を安定に上下方向において支持することができる。この場合、1つの支持機構30によって支持される複数の伝熱管22を1つのユニットとして、伝熱管モジュール26が構成されてもよい。   A support mechanism 30 shown in FIG. 21 is an embodiment that simultaneously supports two adjacent heat transfer tubes 22. The main body 33 passes through the vicinity of the plurality of upper folded portions 24 of the one heat transfer tube 22 located on one side of the main body 33 and the other heat transfer tube 22 located on the other side of the main body 33. The plurality of upper folded portions 24 extend in the vicinity. The main body 33 is made of, for example, T-shaped steel, and passes through the upper folded portion 24 of the single heat transfer tube 22 on both sides of the central common wall that is symmetrical. Further, the lower support portion is coupled to the main body portion 33 on one side, and is connected to the lower support portion 34 that supports the upper folded portion 24 of the one heat transfer tube 22 from below, and the main body portion 33 on the other side. The other lower support portion 34 that is coupled and supports the upper folded portion 24 of the other heat transfer tube 22 from below. The upper support portion is coupled to the main body portion 33 on one side, and is coupled to the upper support portion 35 that comes into contact with the upper folded portion 24 of the one heat transfer tube 22 from above and the main body portion 33 on the other side. And the other upper support portion 35 that contacts the upper folded portion 24 of the other heat transfer tube 22 from above. In addition, one upper support portion 35 is configured such that one upper support portion 35 is in contact with the plurality of upper folded portions 24 of one heat transfer tube 22, and the other upper support portion 35 is configured as one upper support portion 35. The support portion 35 is configured to contact the plurality of upper folded portions 24 of the other heat transfer tube 22. By configuring the support mechanism 30 in this way, the two heat transfer tubes 22 can be stably supported in the vertical direction using one support mechanism 30. In this case, the heat transfer tube module 26 may be configured with a plurality of heat transfer tubes 22 supported by one support mechanism 30 as one unit.

千鳥配列の場合の例
また上述の本実施の形態および変形例において、複数の伝熱管22の配列方法が格子配列である場合について説明した。しかしながら、これに限られることはなく、複数の伝熱管22の配列方法が千鳥配列であってもよい。以下、図22乃至図25を参照して、千鳥配列が採用される場合の例について説明する。
In the case of the staggered arrangement and the above-described embodiment and modification, the case where the arrangement method of the plurality of heat transfer tubes 22 is the lattice arrangement has been described. However, the arrangement method is not limited to this, and the arrangement method of the plurality of heat transfer tubes 22 may be a staggered arrangement. Hereinafter, with reference to FIGS. 22 to 25, an example in which a staggered arrangement is adopted will be described.

(間隔保持機構)
はじめに、千鳥配列の場合に用いられる間隔保持機構40の一例について説明する。図22および図23は、間隔保持機構40の一例を示す横断面図および斜視図を示す図である。
(Spacing mechanism)
First, an example of the interval holding mechanism 40 used in the case of the staggered arrangement will be described. 22 and 23 are a cross-sectional view and a perspective view showing an example of the interval holding mechanism 40. FIG.

千鳥配列が採用される場合、好ましくは図22に示すように、隣接する2つの伝熱管ユニット21を組み合わせて伝熱管モジュール26が形成されている。この場合、伝熱管モジュール26に含まれる2つの伝熱管ユニット21は、結合機構45によって互いに結合されている。従って本変形例において、配列方向Aにおける2つの伝熱管22の間の間隔を予め定められた配列間隔S以上に維持する間隔保持機構40は、対向する一対の伝熱管モジュール26の間に配置されていればよい。   When the staggered arrangement is adopted, preferably, as shown in FIG. 22, the heat transfer tube module 26 is formed by combining two adjacent heat transfer tube units 21. In this case, the two heat transfer tube units 21 included in the heat transfer tube module 26 are coupled to each other by the coupling mechanism 45. Therefore, in this modification, the interval holding mechanism 40 that maintains the interval between the two heat transfer tubes 22 in the arrangement direction A to be equal to or larger than the predetermined arrangement interval S is disposed between the pair of opposed heat transfer tube modules 26. It only has to be.

結合機構45は、例えば図23に示すように、当て板47を介して一対の伝熱管22に連結された連結棒46を有している。連結棒46を当て板47に結合する方法は特には限られないが、例えば溶接が採用される。これによって、伝熱管モジュール26に含まれる2本の伝熱管22を互いに強固に連結することができる。このような連結作業は、連結軸51を伝熱管22に連結する作業の場合と同様に、定盤15の上において実施されてもよい。   For example, as shown in FIG. 23, the coupling mechanism 45 includes a connecting rod 46 connected to the pair of heat transfer tubes 22 via a backing plate 47. A method for connecting the connecting rod 46 to the contact plate 47 is not particularly limited, but, for example, welding is employed. As a result, the two heat transfer tubes 22 included in the heat transfer tube module 26 can be firmly connected to each other. Such a connection operation may be performed on the surface plate 15 in the same manner as the operation of connecting the connection shaft 51 to the heat transfer tube 22.

(支持機構)
千鳥配列が採用される場合にも、図21に示す格子配列の場合の例と同様に、1つの支持機構30が2本の伝熱管22を上下方向において支持するよう、支持機構30が構成されていてもよい。なお千鳥配列の場合、一方の伝熱管22の上側折り返し部24の位置と、他方の伝熱管22の上側折り返し部24の位置とが、排ガスの流れ方向Fにおいてずれている。従って、図24において、他方の伝熱管22の上側折り返し部24および下側支持部34を一点鎖線で示している。
(Support mechanism)
Even when the staggered arrangement is adopted, the support mechanism 30 is configured such that one support mechanism 30 supports the two heat transfer tubes 22 in the vertical direction as in the case of the lattice arrangement shown in FIG. It may be. In the case of the staggered arrangement, the position of the upper folded portion 24 of one heat transfer tube 22 and the position of the upper folded portion 24 of the other heat transfer tube 22 are shifted in the exhaust gas flow direction F. Accordingly, in FIG. 24, the upper folded portion 24 and the lower support portion 34 of the other heat transfer tube 22 are indicated by a one-dot chain line.

(連結軸)
また千鳥配列が採用される場合にも、図16に示す格子配列の場合の例と同様に、2本の伝熱管22が連結軸51に連結されてもよい。
(Connection shaft)
Also in the case where the staggered arrangement is adopted, the two heat transfer tubes 22 may be connected to the connecting shaft 51 as in the case of the lattice arrangement shown in FIG.

なお、上述した実施の形態に対するいくつかの変形例を説明してきたが、当然に、複数の変形例を適宜組み合わせて適用することも可能である。   In addition, although some modified examples with respect to the above-described embodiment have been described, naturally, a plurality of modified examples can be applied in combination as appropriate.

以下、実施例を用いて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated in detail using an Example, this invention is not limited to this Example.

横型の熱交換器20において、ダスト除去装置からの打撃力によって伝熱管22に生じる振動の特性をシミュレーションによって評価した。ダスト除去装置50としては、排ガスの流れ方向Fに沿って延び、1本の伝熱管22の上端近傍に連結された連結軸51を備えたものを設定した。伝熱管22に生じる加速度を、X方向、Y方向およびZ方向において算出した。サンプリング間隔は12kHzとした。なお座標系として、連結軸51の軸方向をY方向とし、鉛直方向をZ方向とする右手座標系を設定している。Y方向においては、連結軸51に打撃を与える向きが正の向きとなっている。またZ方向においては、上向きが正の向きとなっている。   In the horizontal heat exchanger 20, the characteristics of vibration generated in the heat transfer tube 22 by the impact force from the dust removing device were evaluated by simulation. As the dust removing device 50, an apparatus including a connecting shaft 51 extending in the exhaust gas flow direction F and connected to the vicinity of the upper end of one heat transfer tube 22 was set. The acceleration generated in the heat transfer tube 22 was calculated in the X direction, the Y direction, and the Z direction. The sampling interval was 12 kHz. As the coordinate system, a right-hand coordinate system is set in which the axial direction of the connecting shaft 51 is the Y direction and the vertical direction is the Z direction. In the Y direction, the direction of hitting the connecting shaft 51 is a positive direction. In the Z direction, the upward direction is a positive direction.

X方向、Y方向およびZ方向における加速度周波数の算出結果をそれぞれ図26(a)(b)(c)に示す。図から分かるように、1kHzを中心とした周波数成分が支配的であった。また、1kHzを超える高周波成分も多く発生していた。   The calculation results of the acceleration frequency in the X direction, the Y direction, and the Z direction are shown in FIGS. 26 (a), (b), and (c), respectively. As can be seen from the figure, the frequency component centered at 1 kHz was dominant. Many high frequency components exceeding 1 kHz were also generated.

(比較例)
配列方向Aに沿って延び、鉛直断面内において蛇行状に形成された複数の伝熱管22の上端近傍に連結された連結軸71を備えたダスト除去装置70を設定したこと以外は、上述の実施例と同様にして、ダスト除去装置からの打撃力によって伝熱管22に生じる振動の特性をシミュレーションによって評価した。X方向、Y方向およびZ方向における加速度周波数の算出結果をそれぞれ図27(a)(b)(c)に示す。
(Comparative example)
Except for setting the dust removing device 70 provided with a connecting shaft 71 extending in the arrangement direction A and connected in the vicinity of the upper ends of the plurality of heat transfer tubes 22 formed in a meandering manner in the vertical cross section. Similarly to the example, the characteristics of vibration generated in the heat transfer tube 22 by the impact force from the dust removing device were evaluated by simulation. The calculation results of the acceleration frequency in the X direction, the Y direction, and the Z direction are shown in FIGS. 27A, 27B, and 27C, respectively.

図26(a)(b)(c)と図27(a)(b)(c)との比較から分かるように、実施例の方が比較例に比べて、1kHzを超える高周波成分が多く発生していた。このように実施例によれば、伝熱管22の剛性が高い方向で伝熱管パネルに打撃力を印加することによって、発生する振動の周波数を高くすることができた。   As can be seen from the comparison between FIGS. 26 (a), (b), and (c) and FIGS. 27 (a), (b), and (c), the high frequency component exceeding 1 kHz is generated more in the example than in the comparative example. Was. Thus, according to the Example, the frequency of the generated vibration could be increased by applying a striking force to the heat transfer tube panel in a direction in which the heat transfer tube 22 has high rigidity.

10 排熱ボイラー
11 ケーシング
13 支柱
14 ホッパー
15 定盤
20 熱交換器
21 伝熱管ユニット
22 伝熱管
23 直管部
24 上側折り返し部
25 下側折り返し部
26 伝熱管モジュール
30 支持機構
33 本体部
34 下側支持部
35 上側支持部
35a 切欠部
40 間隔保持機構
41 第1スペーサー
42 第2スペーサー
50 ダスト除去装置
51 連結軸
55 打撃手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Waste heat boiler 11 Casing 13 Support | pillar 14 Hopper 15 Surface plate 20 Heat exchanger 21 Heat transfer tube unit 22 Heat transfer tube 23 Straight pipe part 24 Upper folding part 25 Lower folding part 26 Heat transfer tube module 30 Support mechanism 33 Main body part 34 Lower side Support part 35 Upper support part 35a Notch part 40 Spacing mechanism 41 First spacer 42 Second spacer 50 Dust removing device 51 Connecting shaft 55 Blowing means

Claims (15)

ケーシングの内部を流れるダストを含むガスの熱を利用して熱媒体を加熱する熱交換器であって、
ケーシングの内部に配置され、その中に前記熱媒体が通される伝熱管と、
前記伝熱管の複数の部分に連結された連結軸と、
前記伝熱管に付着したダストを除去するダスト除去装置と、を備え、
前記伝熱管は、直管部および折り返し部を有し、前記直管部および前記折り返し部は、前記伝熱管が平面内で蛇行状に延在するよう交互に配置されており、
前記ダスト除去装置は、前記連結軸に打撃力を印加する打撃手段を有している、熱交換器。
A heat exchanger that heats a heat medium using heat of a gas containing dust flowing inside a casing,
A heat transfer tube disposed inside the casing and through which the heat medium passes;
A connecting shaft connected to a plurality of portions of the heat transfer tube;
A dust removing device for removing dust adhering to the heat transfer tube,
The heat transfer tube has a straight tube portion and a folded portion, and the straight tube portion and the folded portion are alternately arranged so that the heat transfer tube extends in a meandering manner in a plane,
The dust removing device is a heat exchanger having striking means for applying striking force to the connecting shaft.
前記連結軸は、前記伝熱管の前記折り返し部の最外部分に連結されている、請求項1に記載の熱交換器。   The heat exchanger according to claim 1, wherein the connection shaft is connected to an outermost portion of the folded portion of the heat transfer tube. 前記伝熱管が蛇行状に配置される平面は、ガスの流れ方向と平行になっており、
前記伝熱管の前記直管部は、鉛直方向に延びるよう配置されている、請求項1または2に記載の熱交換器。
The plane on which the heat transfer tubes are arranged in a serpentine shape is parallel to the gas flow direction,
The heat exchanger according to claim 1 or 2, wherein the straight pipe portion of the heat transfer pipe is arranged to extend in a vertical direction.
前記連結軸および前記打撃手段が、前記ケーシングの内部に配置されている、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の熱交換器。   The heat exchanger according to any one of claims 1 to 3, wherein the connecting shaft and the striking means are disposed inside the casing. 前記熱交換器は、ガスが水平方向に流れる横型の熱交換器であり、
前記ケーシングは、鉛直方向に延びる複数の支柱によって側方から支持されており、
複数の前記支柱のうち少なくとも一部の支柱は、側方から見て前記伝熱管と重なるよう配置されている、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の熱交換器。
The heat exchanger is a horizontal heat exchanger in which gas flows in a horizontal direction,
The casing is supported from the side by a plurality of pillars extending in the vertical direction,
5. The heat exchanger according to claim 1, wherein at least some of the plurality of columns are arranged so as to overlap the heat transfer tube when viewed from a side.
前記伝熱管を含めて、前記伝熱管が蛇行状に形成された平面に直交する配列方向に沿って複数の伝熱管が並べられており、
前記配列方向において隣接する一対の前記伝熱管に、隣接する前記伝熱管の間の間隔を、予め設けられた配列間隔以上に維持するための間隔保持機構が設けられている、請求項1乃至5のいずれか一項に記載の熱交換器。
Including the heat transfer tube, a plurality of heat transfer tubes are arranged along an arrangement direction orthogonal to the plane in which the heat transfer tubes are formed in a meandering shape,
The pair of the heat transfer tubes adjacent in the arrangement direction is provided with a space holding mechanism for maintaining a space between the adjacent heat transfer tubes to be equal to or larger than a predetermined arrangement space. The heat exchanger as described in any one of.
前記間隔保持機構は、前記配列方向において隣接する一対の前記伝熱管の一方に取り付けられた第1スペーサーと、隣接する一対の前記伝熱管の他方に取り付けられた第2スペーサーと、を有し、
前記第1スペーサーおよび前記第2スペーサーは、前記配列方向における一対の前記伝熱管の間の間隔が前記配列間隔である際に互いに接触するよう構成されている、請求項6に記載の熱交換器。
The spacing mechanism includes a first spacer attached to one of the pair of heat transfer tubes adjacent in the arrangement direction, and a second spacer attached to the other of the pair of adjacent heat transfer tubes,
The heat exchanger according to claim 6, wherein the first spacer and the second spacer are configured to contact each other when a distance between the pair of heat transfer tubes in the arrangement direction is the arrangement interval. .
前記第1スペーサーの端部のうち前記第2スペーサーに接触する端部の長手方向と、前記第2スペーサーの端部のうち前記第1スペーサーに接触する端部の長手方向とが非平行である、請求項7に記載の熱交換器。   The longitudinal direction of the end portion of the first spacer that contacts the second spacer is not parallel to the longitudinal direction of the end portion of the second spacer that contacts the first spacer. The heat exchanger according to claim 7. 前記熱交換器は、ガスが水平方向に流れる横型の熱交換器であり、
前記伝熱管の前記折り返し部は、隣接する2つの前記直管部の上端に接続された上側折り返し部と、隣接する2つの前記直管部の下端に接続された下側折り返し部と、を含み、
前記伝熱管には、前記伝熱管の延在方向に沿って延び、上下方向において前記伝熱管を支持する支持機構が取り付けられており、
前記支持機構は、前記伝熱管の複数の上側折り返し部の近傍を通るように延びる本体部と、前記本体部に結合され、前記上側折り返し部を下方から支持する下側支持部と、前記上側折り返し部に上方から接触する上側支持部と、を有し、
前記上側支持部は、1本の上側支持部が複数の前記上側折り返し部に接触するよう構成されている、請求項1乃至8のいずれか一項に記載の熱交換器。
The heat exchanger is a horizontal heat exchanger in which gas flows in a horizontal direction,
The folded portion of the heat transfer tube includes an upper folded portion connected to the upper ends of two adjacent straight tube portions, and a lower folded portion connected to the lower ends of the two adjacent straight tube portions. ,
The heat transfer tube extends along the extending direction of the heat transfer tube, and is attached with a support mechanism that supports the heat transfer tube in the vertical direction.
The support mechanism includes a main body portion extending so as to pass near a plurality of upper folded portions of the heat transfer tube, a lower support portion coupled to the main body portion and supporting the upper folded portion from below, and the upper folded portion. An upper support part that comes into contact with the part from above,
The heat exchanger according to any one of claims 1 to 8, wherein the upper support portion is configured such that one upper support portion contacts a plurality of the upper folded portions.
前記支持機構の前記上側支持部の下端には、各々が前記上側折り返し部の輪郭に適合された複数の切欠部が形成されている、請求項9に記載の熱交換器。   10. The heat exchanger according to claim 9, wherein a plurality of cutout portions each of which is adapted to a contour of the upper folded portion are formed at a lower end of the upper support portion of the support mechanism. 前記伝熱管を含めて、前記伝熱管が蛇行状に形成された平面に直交する配列方向に沿って複数の伝熱管が並べられており、
前記支持機構の前記本体部は、当該本体部の一方の側に位置する一方の前記伝熱管の複数の前記上側折り返し部の近傍を通るとともに、当該本体部の他方の側に位置する他方の前記伝熱管の複数の前記上側折り返し部の近傍を通るよう延びており、
前記下側支持部は、前記本体部に結合され、前記一方の伝熱管の前記上側折り返し部を下方から支持する一方の下側支持部と、前記本体部に結合され、前記他方の伝熱管の前記上側折り返し部を下方から支持する他方の下側支持部と、を含み、
前記上側支持部は、前記本体部に結合され、前記一方の伝熱管の前記上側折り返し部に上方から接触する一方の上側支持部と、前記本体部に結合され、前記他方の伝熱管の前記上側折り返し部に上方から接触する他方の上側支持部と、を含み、
前記一方の上側支持部は、1本の上側支持部が前記一方の伝熱管の複数の前記上側折り返し部に接触するよう構成されており、
前記他方の上側支持部は、1本の上側支持部が前記他方の伝熱管の複数の前記上側折り返し部に接触するよう構成されている、請求項9または10に記載の熱交換器。
Including the heat transfer tube, a plurality of heat transfer tubes are arranged along an arrangement direction orthogonal to the plane in which the heat transfer tubes are formed in a meandering shape,
The main body portion of the support mechanism passes through the vicinity of the plurality of upper folded portions of one of the heat transfer tubes located on one side of the main body portion, and the other of the main body portions located on the other side of the main body portion. Extending through the vicinity of the plurality of upper folded portions of the heat transfer tube,
The lower support portion is coupled to the main body portion, and is coupled to the lower main support portion for supporting the upper folded portion of the one heat transfer tube from below and the main body portion, and the other heat transfer tube And the other lower support part that supports the upper folded part from below,
The upper support part is coupled to the main body part, and is connected to the upper folding part of the one heat transfer tube from above, and the upper support part is coupled to the main body part and the upper side of the other heat transfer tube. And the other upper support part that contacts the folded part from above,
The one upper support portion is configured such that one upper support portion is in contact with the plurality of upper folded portions of the one heat transfer tube,
The heat exchanger according to claim 9 or 10, wherein the other upper support portion is configured such that one upper support portion contacts a plurality of the upper folded portions of the other heat transfer tube.
請求項1に記載の熱交換器に設けられ、前記伝熱管に付着したダストを除去するダスト除去装置であって、
前記熱交換器の前記連結軸に打撃力を印加する打撃手段を有する、ダスト除去装置。
A dust removing device that is provided in the heat exchanger according to claim 1 and removes dust adhering to the heat transfer tube,
A dust removing device comprising striking means for applying striking force to the connecting shaft of the heat exchanger.
ダストを含む排ガスから熱を回収する排熱ボイラーであって、
ケーシングと、
前記ケーシングの内部に配置され、前記ケーシングの内部を流れる排ガスの熱を利用して熱媒体を加熱する熱交換器と、を備え、
前記熱交換器は、請求項1に記載の熱交換器からなる、排熱ボイラー。
An exhaust heat boiler that recovers heat from exhaust gas containing dust,
A casing,
A heat exchanger that is disposed inside the casing and heats a heat medium using heat of exhaust gas flowing inside the casing.
The said heat exchanger is a waste heat boiler which consists of a heat exchanger of Claim 1.
請求項1に記載の熱交換器の製造方法であって、
前記ケーシングの外部で前記伝熱管に前記連結軸を連結して伝熱管ユニットを形成する伝熱管ユニット形成工程と、
前記伝熱管ユニットを前記ケーシングの内部に配置する配置工程と、を備える、熱交換器の製造方法。
It is a manufacturing method of the heat exchanger of Claim 1, Comprising:
A heat transfer tube unit forming step of forming a heat transfer tube unit by connecting the connection shaft to the heat transfer tube outside the casing;
An arrangement step of arranging the heat transfer tube unit inside the casing.
前記熱交換器においては、前記伝熱管を含めて、前記伝熱管が蛇行状に形成された平面に直交する配列方向に沿って複数の伝熱管が並べられており、
前記伝熱管ユニット形成工程は、複数の前記伝熱管ユニットを組み合わせて伝熱管モジュールを形成する工程を含み、
前記配置工程は、前記伝熱管ユニットを前記伝熱管モジュールの形態で前記ケーシングの内部に配置する工程を含む、請求項14に記載の熱交換器の製造方法。
In the heat exchanger, including the heat transfer tubes, a plurality of heat transfer tubes are arranged along an arrangement direction orthogonal to a plane in which the heat transfer tubes are formed in a meandering shape,
The heat transfer tube unit formation step includes a step of forming a heat transfer tube module by combining a plurality of the heat transfer tube units,
The method of manufacturing a heat exchanger according to claim 14, wherein the arranging step includes a step of arranging the heat transfer tube unit in the casing in the form of the heat transfer tube module.
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