JP2016095062A - 燃焼炉の排ガス冷却装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】小型のバグフィルターを用い、空冷式熱交換器内部に付着するダストを容易に除去できる火葬炉設備等で使用される排ガス冷却装置を提供する。
【解決手段】火葬炉の排ガス冷却に空冷式熱交換器3を併用することで、バグフィルタを小型化するとともに、取り外し可能上部蓋体6を有する当該熱交換器内に伝熱管4を上部のみで固定して鉛直に配置し、保守時、蓋体6を取り外し、伝熱管4を振動させることで、内部のダストを容易に下部に落とすことで、簡単に伝熱管4内の清掃ができる。
【選択図】図1
【解決手段】火葬炉の排ガス冷却に空冷式熱交換器3を併用することで、バグフィルタを小型化するとともに、取り外し可能上部蓋体6を有する当該熱交換器内に伝熱管4を上部のみで固定して鉛直に配置し、保守時、蓋体6を取り外し、伝熱管4を振動させることで、内部のダストを容易に下部に落とすことで、簡単に伝熱管4内の清掃ができる。
【選択図】図1
Description
本発明は大量の高温排ガスを冷却して排出する、排ガス冷却装置及び排ガス冷却方法に関する。
従来は、給気した大量の外気を噴射して排ガスに混合させることで、高温の排ガスを所定の温度まで一気に冷却する一次冷却器のみによって、高温の排ガスを冷却していた。
『熱交換器設計ハンドブック』工学図書,尾花英朗(2000),p.310、443
『熱交換器の本』JIPMソリューション,日本プラントメンテナンス協会(1994),p.178-186
『実用伝熱工学入門』アイピーシー,橋詰健一(2003),p.106、107、114
『数値流体力学[第2版]』(松下洋介・齋藤泰洋・三浦隆利訳)森北出版,H.K.Versteeg&W.Malalasekera(2011),p.81
以上に述べた従来の排ガス冷却装置および方法では、冷却後の排ガスが大量になるため、排ガス中の浮遊物を集塵するバグフィルターが大型になり、また空冷式熱交換器に付着するダストの除去作業が非常に困難であった。
本発明は、このような従来の装置、方法が有していた問題を解決しようとするものであり、小型のバグフィルターを用い、また空冷式熱交換器内部に付着するダストを容易に除去できるようにすることを目的とするものである。
本発明は上記目的を達成するために、従来の装置で使われている一次冷却器の後に、空冷式熱交換器を直列に接続したものである。
そして、この空冷式熱交換器は伝熱管が、装置内で鉛直方向に直立した状態に設けられており上端部のみによって固定されていると同時に、上方には開口できる蓋体が設けられている。
本解決手段による作用は以下である。すなわち、一次冷却器に噴射する空気の量を減らすことができるため、総排出ガスを減らすことができ従来の一時冷却器のみの排ガス冷却装置に用いるバグフィルターに比べて小規模なものにすることができる。
また、本排ガス冷却装置に用いる空冷式熱交換器は、付着したダストを簡単な作業で取り除くことができる。
上述したように本発明は、バグフィルターを小型化すると同時に、構成要素である空冷式熱交換器の保守作業を容易にする排ガス冷却装置を提供できる。
すなわち、本発明の排ガス冷却装置は設置時のイニシャル費用だけでなく、設置後の保守費用も低減するものである。
以下、本発明の実施形態を図1〜図4に基づいて説明する。
図2の排ガス系統図において、1が今回の発明である排ガス冷却装置で、一次排ガス冷却器2に空冷式熱交換器3が直列に接続される構成になっており、それぞれ外部より冷却用空気が導入されている。
図1は本発明の排ガス冷却装置1の構成をより詳細に示した構成図であり、冷却用外気51を用いて一次排ガス冷却器2及び、空冷式熱交換器3で高温排ガス52が冷却されて低温排ガス53となり排出され、また空冷式熱交換器3で用いられる冷却用外気51の冷却外気排気54が排出される状況を示している。
4は本発明の一部をなす空冷式熱交換器3の内部に鉛直方向に設けられた伝熱管である。
5は空冷式熱交換器3の内部での冷却用外気の流れを反転させるために設けられた仕切り板で、冷却用外気の流れを55で示している。
蓋体6は空冷式熱交換器3の上部に設けられており、保守、清掃作業の際には開閉ができるようになっている。
なお、伝熱管4は空冷式熱交換器3の上部で、伝熱管固定金具7で固定されている。
燃焼炉から送られてきた高温排ガス52は、一次排ガス冷却器2内で冷却用外気51の噴射により温度が下げられる。この冷却用空気はそのまま高温排ガス52と一体になり外部に排出される。
一次排ガス冷却器2で温度を幾分下げられた高温排ガスは空冷式熱交換器3に持ち込まれ伝熱管4の中を通過しながら冷却用外気51と熱交換が行われ低温排ガス53となって排出される。冷却用外気は、空冷式熱交換器3内の下部から導入され、温度上昇とともに上部に移動するが、熱交換が効率的に行われるように、内部に設けられた仕切り板5により中央部で流れが反転して再度下降し、導入口とは反対側の下部から排出される構造となっている。なお、冷却用外気の流れ55に示すように、冷却に使用した外気はダストを含む高温排ガスとは別に排出される為、バグフィルターなどの機器を経由することなく外部に放出することができる。
本発明の構成によれば、一次排ガス冷却器2及び空冷式熱交換器3の2段階で高温ガス3を冷却するので、一次排ガス冷却装置2に大量の冷却用外気を噴射する必要がなく、したがってダストを含む低温排ガス53の量を減らすことができる。その結果、外部に放出する前に必要なダスト除去用のバグフィルタの容量を小さくすることができ、設備費用、設備設置費用及び格納用上屋を大幅に削減できる。
また、空冷式熱交換器3の内部に鉛直に設置された伝熱管4は、上部のみで固定されており、取り外し可能な蓋体6を取り外せば容易に触ることができる。一般に多管式熱交換器では、伝熱管内に付着するダストの掃除が困難な場合が多いが、本発明の空冷式熱交換器では、[図4]に示す通り蓋体6を取り外した状態で上部から伝熱管4を振動させたり、伝熱管上部に設けた掃除穴等を用いて、ダストを伝熱管下部に落とすだけでよく、保守作業が簡単かつ短時間で行うことができる。
以上のように、本発明によれば焼却炉等の高温排ガスを冷却して排出するシステムにおいて、ダストを含む排出ガスを低減することによりシステム全体を小規模に構成できると同時に、構成要素である空冷式熱交換器の保守作業を容易にすることができる。
なお、本発明の高温排ガスとしては一般の焼却炉の排ガスはもとより、火葬炉の排ガスを含めることは明らかである
1 排ガス冷却装置
2 一次排ガス冷却器
3 空冷式熱交換器
4 伝熱管
5 仕切板
6 蓋体
7 伝熱管固定具
8 バグフィルタ
9 空気送風機
10 排風機
51 冷却用外気
52 高温ガス
53 低温排ガス
54 冷却外気排気
55 冷却外気の流れ
56 高温ガスの流れ
2 一次排ガス冷却器
3 空冷式熱交換器
4 伝熱管
5 仕切板
6 蓋体
7 伝熱管固定具
8 バグフィルタ
9 空気送風機
10 排風機
51 冷却用外気
52 高温ガス
53 低温排ガス
54 冷却外気排気
55 冷却外気の流れ
56 高温ガスの流れ
Claims (6)
- 焼却炉からの高温の排ガスを冷却するための冷却装置であって、給気した外気を排ガスに混合させて排ガスを冷却する一次冷却器と、給気した外気によって複数の鋼管内を流れる排ガスを冷却する空冷式熱交換器とによって構成される排ガス冷却装置。
- 多数の伝熱管を装置内に格納し、伝熱管内を流れる排ガスと、装置内の伝熱管外面との隙間を流れる外気との間で熱交換を行う多管式熱交換冷却装置であって、当該装置は、上方が開口するように蓋体が設けられた装置内に、鉛直方向に直立した状態で伝熱管が上端部で固定され、伝熱管の上方付近で外気の流れが反転するように仕切板が設けられ、蓋体が設けられた空間内で流れが反転する排ガスとは反対方向に外気が流れる構成をなす空冷式熱交換器を用いた請求項1の排ガス冷却装置。
- 排ガスが「火葬炉」の排ガスである請求項1または請求項2の排ガス冷却装置。
- 焼却炉からの高温の排ガスを冷却するための冷却装置であって、給気した外気を排ガスに混合させて排ガスを冷却する一次冷却器と、給気した外気によって複数の鋼管内を流れる排ガスを冷却する空冷式熱交換器とを使用する燃焼炉排ガス冷却方法。
- 多数の伝熱管を装置内に格納し、伝熱管内を流れる排ガスと、装置内の伝熱管外面との隙間を流れる外気との間で熱交換を行う多管式熱交換冷却装置であって、当該装置は、上方が開口するように蓋体が設けられた装置内に、鉛直方向に直立した状態で伝熱管が上端部で固定され、伝熱管の上方付近で外気の流れが反転するように仕切板が設けられ、蓋体が設けられた空間内で流れが反転する排ガスとは反対方向に外気が流れる構成をなす空冷式熱交換器を用いた請求項5の排ガス冷却方法。
- 排ガスが「火葬炉」の排ガスである請求項4または請求項6の排ガス冷却方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014230322A JP2016095062A (ja) | 2014-11-13 | 2014-11-13 | 燃焼炉の排ガス冷却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2014230322A JP2016095062A (ja) | 2014-11-13 | 2014-11-13 | 燃焼炉の排ガス冷却装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2016095062A true JP2016095062A (ja) | 2016-05-26 |
Family
ID=56071663
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2014230322A Pending JP2016095062A (ja) | 2014-11-13 | 2014-11-13 | 燃焼炉の排ガス冷却装置 |
Country Status (1)
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020148446A (ja) * | 2019-03-07 | 2020-09-17 | 猪野 貴行 | エコノマイザー |
CN114322579A (zh) * | 2021-11-15 | 2022-04-12 | 兰州有色冶金设计研究院有限公司 | 一种冶炼烟气冷却器 |
JP7241275B1 (ja) | 2021-10-21 | 2023-03-17 | 株式会社産業科学研究開発センター | アンモニア回収システム及びガス冷却システム |
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2014
- 2014-11-13 JP JP2014230322A patent/JP2016095062A/ja active Pending
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JP7201497B2 (ja) | 2019-03-07 | 2023-01-10 | 猪野 貴行 | エコノマイザー |
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CN114322579B (zh) * | 2021-11-15 | 2024-03-29 | 兰州有色冶金设计研究院有限公司 | 一种冶炼烟气冷却器 |
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