JP2019045003A - 熱回収器 - Google Patents

Abstract

【課題】伝熱材の損耗を効果的に抑え得る熱回収器を提供する。【解決手段】固形粒子を含むガスＧが流通する流路２と、該流路２内に設置される伝熱装置３と、該伝熱装置３の一部を構成し、該伝熱装置３を通過するガスＧと熱交換する伝熱材４と、前記伝熱装置３の他部を構成し、該伝熱装置３の占める領域のうち、ガスＧ中の固形粒子による摩耗量が他の領域より大きい領域に配置されるダミー部材５とを備えて熱回収器１を構成する。【選択図】図１

Description

本発明は、化石燃料の燃焼排ガス等、熱を持ったガスの流路に設置されて熱を回収する装置に関する。

各種の燃料を燃焼させる設備においては、排ガスの流路上にガスガスヒーター等と称される熱回収器を設置し、排ガスから熱を回収する場合がある。

例えば、石炭等の化石燃料を燃焼させる際には、排ガスに含まれる硫黄分等を取り除くため、流路上に脱硫装置が設けられる。脱硫装置は、例えば排ガスに対して水等の吸収液を放散し、該吸収液中に硫黄分を溶かし込む仕組みである。脱硫装置を通過すると、排ガスの温度が低下するので、排ガス中の水分が凝集して白煙となることがある。そこで、排ガスの流路における前記脱硫装置より上流側に熱回収器を備え、温度の高い排ガスから熱を回収すると共に、回収した熱を利用して前記脱硫装置より下流側にて排ガスの温度を上げ、排ガス中の水分を水蒸気の状態で排出するといったことが行われている。こうすることにより、排ガスが白煙として視認され得る状態で大気中へ放出されることを防ぐことができる。この種の熱回収器に関連する先行技術文献としては、例えば、下記の特許文献１等がある。

こうした熱回収器は、例えば排ガスの流路中に伝熱材として多数の伝熱管を配置し、排ガス中の熱を前記伝熱管にて受け取るようになっている。前記伝熱管は、金属等、熱伝導率の高い素材で構成され、表面にはフィンが形成されて排ガスとの熱交換面積を確保している。また、前記伝熱管の内部には熱媒が流通し、伝熱管が受け取った熱を運搬するようになっている。

特開２０００−３０４２３７号公報

ところで、石炭等を燃焼する設備に上述の如き熱回収器を設置する場合、燃焼排ガスに固形粒子が含まれるため、熱回収器を構成する伝熱管が固形粒子により摩耗してしまうという問題がある。摩耗量が大きくなれば、伝熱管から熱媒が流出してしまう等の虞があるので、伝熱管は定期的に交換する必要があり、交換には相応の手間と費用が生じる。また、仮に伝熱管からの熱媒の流出が起こった場合には、熱回収器の運転を停止し、流出箇所を特定して施栓するといった処置を講じなくてはならず、やはり大きな手間と費用が発生してしまう。

本発明は、斯かる実情に鑑み、伝熱材の損耗を効果的に抑え得る熱回収器を提供しようとするものである。

本発明は、固形粒子を含むガスが流通する流路と、該流路内に設置される伝熱装置と、該伝熱装置の一部を構成し、該伝熱装置を通過するガスと熱交換する伝熱材と、前記伝熱装置の他部を構成し、該伝熱装置の占める領域のうち、ガス中の固形粒子による摩耗量が他の領域より大きい領域に配置されるダミー部材とを備えた熱回収器にかかるものである。

本発明の熱回収器においては、前記伝熱装置における前記伝熱材の配置された領域において、該伝熱材を構成する部材同士が均等に配置されていることが好ましい。

本発明の熱回収器においては、ガスが水平方向に沿って流れる前記流路内に前記伝熱装置を設置し、前記流路を構成するダクトの床面の上方に前記ダミー部材を配置することができる。

本発明の熱回収器においては、前記流路内に、前記伝熱装置を構成する伝熱ユニットを仕切板を介して上下に積み重なるように配置し、前記伝熱ユニットにおける前記仕切板の上下に前記ダミー部材を配置することができる。

本発明の熱回収器においては、ガスが上下方向に沿って流れる前記流路内に、前記伝熱装置を構成する伝熱ユニットを設置すると共に、該伝熱ユニットの上方に該伝熱ユニットに堆積する固形粒子を吹き払うスートブロワを配置し、前記伝熱ユニットのうち、前記スートブロワの下方にあたる領域に前記ダミー部材を配置することができる。

本発明の熱回収器において、前記伝熱材は、内部を熱媒が流通する伝熱管とし、前記ダミー部材は、内部を熱媒が流通しないダミー管とすることができる。

本発明の熱回収器において、前記ダミー部材は、ガスが流通する穴が設けられたダミー板とすることができる。

本発明の熱回収器によれば、伝熱材の損耗を効果的に抑え得るという優れた効果を奏し得る。

本発明の第一実施例による熱回収器の形態を示す側断面図である。 図１の要部を示す拡大図である。 本発明の第一実施例による熱回収器の要部の形態を示す斜視図である。 本発明の第二実施例による熱回収器の形態を示す側断面図である。 図４の要部を示す拡大図である。 本発明の第三実施例による熱回収器の形態を示す側断面図である。 図６の要部を示す拡大図である。 本発明の第三実施例による熱回収器の要部の形態を示す正断面図であり、図６のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ矢視相当図である。 本発明の第四実施例による熱回収器の形態を示す側断面図である。 図９の要部を示す拡大図である。 本発明の第四実施例による熱回収器の要部の形態を示す正断面図であり、図９のＸＩ−ＸＩ矢視相当図である。

以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。

図１〜図３は本発明の実施による熱回収器の形態の一例を示している。本第一実施例の熱回収器１は、図１に示す如く、石炭の燃焼排ガス等であるガスＧの流路をなすダクト２内に伝熱装置３を設置して構成される。本第一実施例では、水平方向に設置したダクト２内を、ガスＧが水平方向に沿って流通する場合を例示している。尚、本第一実施例、及び後述する第二実施例においては、ガスＧの流通方向を前後方向、ガスＧの流通方向に直交する水平方向を左右方向として説明するものとする。

伝熱装置３は、ガスＧと熱交換を行うための伝熱材として、ガスＧの流通する空間内に多数の伝熱管４を備えている。伝熱装置３のうち、伝熱管４の占める領域は一部であり、伝熱管４の備えられていない他部には、ダミー部材５が配置されている。尚、図１では説明の都合上、伝熱装置３の一部（一個の伝熱ユニット８）のみに伝熱材４やダミー部材５を図示しているが、他の伝熱ユニット８に関しても同様に伝熱材４やダミー部材５が配置されていることは勿論である。これは、以下の図４や図６、図９についても同様である。また、後述するフィン６やダミー板２４、穴４４ｃ等についても、各図にて適宜部分的に図示を省略している。

伝熱装置３の一部を構成する伝熱管４は、例えば図３に示す如く、一本一本が水平面に沿って蛇行しつつ、左右方向に沿って伸びる形で形成されている。すなわち、各伝熱管４は、左右方向に伸びる一の直線部４ａの一端側にて屈曲部４ｂに至り、該屈曲部４ｂにて折り返した後、別の直線部４ａとして他端側へ伸びるという形で、水平面上を蛇行している。直線部４ａの表面には、左右方向の全長にわたって径方向に突出するフィン６が形成され、ガスＧとの接触面積を確保している。伝熱管４は、例えば金属等、熱伝導率の高い素材で構成される。伝熱管４の内部には熱媒Ｌが流通し、伝熱管４の外側を流通するガスＧから受け取った熱を、熱媒Ｌによって外部へ運搬するようになっている。

水平方向に蛇行する各伝熱管４は、各直線部４ａの両端部を支持具７により固定されている。支持具７は、各伝熱管４の直線部４ａと直交する向きに面をなす板状の部材である。各伝熱管４は、直線部４ａの両端にて支持具７を貫通するようにして支持具７に固定されており、上下方向に複数段設置された伝熱管４が同じ支持具７に固定され、伝熱装置３を構成する伝熱ユニットとしてのバンドル８を形成している。各バンドル８では、左右方向に伸びる伝熱管４の直線部４ａが、上下及び前後方向にわたって均等に配置される。すなわち、各バンドル８における各直線部４ａ同士の上下方向及び前後方向の距離は等しく設定されている。

ダクト２内には、図１に示す如く、複数のバンドル８が上下に積み重ねられると共に前後方向にも複数段設置され、伝熱装置３を構成する。上下方向に重ねられた各バンドル８同士の間には、水平方向に沿った面をなす仕切板９が配置されている。

前後方向に隣接するバンドル８同士は、所定の間隔を置いて互いに離間して設置されており、前後方向に隣接するバンドル８間の空間には、図１に示す如くスートブロワ１０が配置される。スートブロワ１０は、左右方向（図１の紙面に直交する方向）に沿って伸び縮みする管体からバンドル８に対して蒸気等を吹き付け、バンドル８を構成する伝熱管４やダミー管５に付着する固形粒子を吹き払う装置である。ガスＧが石炭等の燃焼排ガスである場合、ガスＧには固形粒子として煤塵が含まれている。固形粒子が伝熱管４の表面に付着し、フィン６同士の間に蓄積すると、フィン６を介したガスＧと熱媒Ｌ（図３参照）との熱交換が妨げられる。スートブロワ１０は、このような事態を避けるべく、フィン６に固形粒子が蓄積する前に除去するための装置である。

伝熱管４と共に伝熱装置３の一部をなすダミー部材５は、本第一実施例の場合、伝熱管４と類似したダミー管として構成されている。ダミー管５は、図３に示す如く、伝熱管４と同様の直線部５ａを備えており、該直線部５ａは、ガスＧの流通方向と直交する向きに伸びるように配置される。ただし、ダミー管５には、熱媒Ｌは流通しないため、直線部５ａ同士が接続されている必要はなく、伝熱管４の屈曲部４ｂに相当する部分は備えていない。また、本第一実施例のダミー管５は、熱交換を行う機能は担っていないため、伝熱管４の直線部４ａに備えられているようなフィン６は、ダミー管５の直線部５ａには形成されていない。各ダミー管５は、直線部５ａの両端部を、伝熱管４を支持する支持具７により固定されており、伝熱管４と共にバンドル８を構成している。

ダミー管５の配置される位置は、伝熱装置３の占める領域のうち、特に摩耗しやすい箇所である。本第一実施例の場合は、各バンドル８の上部と下部に、伝熱管４に代えてダミー管５が配置されている。

本第一実施例では、図１に示す如く、水平方向に沿って配置されたダクト２を、ガスＧが水平方向に沿って流通する。このため、ガスＧ中に含まれる固形粒子は、水平方向に沿った面をなすダクト２の床面２ａに堆積する。同様に、水平方向に沿った面をなす仕切板９の上にも固形粒子が堆積する。堆積した固形粒子は、スートブロワ１０の作動やガスＧの流通により巻き上げられ、伝熱装置３を構成する素材に接触し、摩耗させる。本第一実施例の如き伝熱装置３の場合、床面２ａや仕切板９に固形粒子が多く分布するので、固形粒子による摩耗の度合は、床面２ａや仕切板９の付近において最も大きい。そこで、床面２ａの上方や、仕切板９の上下にあたる各バンドル８の上下の部分をダミー管５とし、伝熱管４が大きく摩耗することを防いでいる。

具体的には、図２に示す如く、各バンドル８を構成する伝熱管４ないしダミー管５は、一個のバンドル８につき、合わせて４段以上４０段以下程度設置される。このうち、各バンドル８の上部と下部にそれぞれ１段以上４段以下のダミー管５を配置し、残りの部分に伝熱管４を配置すると好適である。本第一実施例の伝熱装置３では、各バンドル８に合計６段の伝熱管４とダミー管５を備え、そのうち上部の１段と、下部の２段をダミー管５とし、その他の段を伝熱管４として構成している。

このように、伝熱装置３の占める領域のうちでも、他の部分と比較して摩耗量の大きい箇所に伝熱管４の代わりにダミー管５を備えれば、スートブロワ１０を作動させても、ガスＧ中の固形粒子により生じる摩耗の大部分をダミー管５が担うことになる。これにより、伝熱管４の摩耗が著しく低減され、伝熱管４の損傷や熱媒Ｌの漏出といった事態は回避される。

ここで、バンドル８において、伝熱管４の直線部４ａ同士は上述の如く均等に配置されている。そして、ダミー管５に関しても、直線部５ａの形状や寸法は直線部４ａと類似しており、直線部４ａ，５ａ同士の配置間隔は、バンドル８全体で均等になっている。ダミー管５は、例えば伝熱管４と同じ金属で構成されるが、伝熱管４を構成する素材よりも耐摩耗性の高い素材によりダミー管５を形成しても良い。

このようにすると、伝熱装置３を通過するガスＧの流れをなるべく一様に保つことができる。仮に、伝熱管４とダミー管５の間で直線部４ａ，５ａの形状や寸法、配置間隔等が大きく異なっていた場合、バンドル８内においてガスＧの流速が部分毎に異なる結果、ガスＧの流れに偏流が生じる虞がある。その結果、偏流の周囲に、摩耗量の大きい箇所が新たに生じてしまう可能性がある。つまり、ダミー管５は、伝熱管４に生じ得る摩耗を肩代わりするために、伝熱装置３内でも特に摩耗量の大きい領域に設置されるところ、仮にダミー管５を設置することでガスＧの流れに変化が生じれば、設計当初の意図とは別の部分に摩耗量の大きい領域が生じかねない。そこで、本発明では、ダミー管５として伝熱管４と形状や寸法等の同じ部品を用い、伝熱管４の一部に代えてダミー管５を配置することで、ダミー管５の設置がガスＧの流れに影響することを回避している。このようにすれば、伝熱管４とダミー管５との間でガスＧの流れを一様に保ちやすい。また、伝熱装置３の設計・製造にあたり、伝熱管４に使用される部品を流用してダミー管５を設置できるので、製造コストや部品管理、組み付けの手間の点で有利である。

無論、ダミー管５の形状や寸法等は、必ずしも伝熱管４と揃える必要はなく、伝熱管４と異なる構成のダミー管５を用いても良い。その場合、ダミー管５の形状や寸法、配置等を適宜調整することで、ダミー管５における気流の抵抗やガスＧの流量等を伝熱管４と同程度とし、大きな偏流が生じないようにすることは可能である。また、後述する第三及び第四実施例のように、ダミー部材として管状以外の形状の部品を用いることもできる。

ここで、本第一実施例の如く伝熱管４に代えてダミー管５を設置すると、伝熱装置３における空間あたりの熱交換量がダミー管５の分だけ少なくなってしまうことは否めない。こうした熱交換量の減少への対策としては、例えばバンドル８の設置総数を増やす等の措置により、全体の伝熱面積を増やして要求される熱交換量を満たすよう調整すれば良い。

ダミー管５の設置位置としては、本第一実施例ではダクト２の床面２ａや仕切板９の付近にあたる箇所を例示したが、本発明を実施するにあたり、ダミー部材を設置する部分はここに示した例に限定されない。ガスＧの流路としてのダクト２の形状や、伝熱装置３の配置等の条件により、ダミー部材は伝熱装置３における適宜位置に配置し得る。例えば、本第一実施例のダクト２においては、側壁付近にてガスＧの偏流が生じる場合も想定されるが、それによって伝熱装置３の素材に生じる摩耗がダクト２の側壁付近において大きくなる場合には、該側壁付近にダミー部材を設置しても良い。また、後述する第三・第四実施例のように、スートブロワの作動する領域付近で摩耗量が大きい場合には、該スートブロワの作動領域近傍にダミー部材を配置しても良い。いずれにしても、伝熱装置のうち、ダミー部材を配置する部分としては、前記伝熱装置の占める領域のうち、他の領域よりも摩耗量が大きい領域を選択すれば良い。その際、例えば過去の類似の伝熱装置における部分別の摩耗量の実績を参考にしたり、あるいはモデルや実機を使った試験を行うことにより、摩耗量の大きい箇所を特定し、ダミー部材の配置箇所を決定することができる。

以上のように、上記本第一実施例の熱回収器１は、固形粒子を含むガスＧが流通する流路２と、該流路２内に設置される伝熱装置３と、該伝熱装置３の一部を構成し、該伝熱装置３を通過するガスＧと熱交換する伝熱材４と、前記伝熱装置３の他部を構成し、該伝熱装置３の占める領域のうち、ガスＧ中の固形粒子による摩耗量が他の領域より大きい領域に配置されるダミー部材５とを備えている。このようにすると、ガスＧ中の固形粒子により生じる摩耗の大部分をダミー部材５が担うことで、伝熱管４の摩耗が著しく低減される。

本第一実施例においては、前記伝熱装置３における前記伝熱材４の配置された領域において、該伝熱材４を構成する部材（直線部４ａ）同士が均等に配置されている。このようにすると、伝熱装置３を通過するガスＧの流れをなるべく一様に保つ上で好適である。

本第一実施例においては、ガスＧが水平方向に沿って流れる前記流路２内に前記伝熱装置３を設置し、前記流路２を構成するダクトの床面２ａの上方に前記ダミー部材５を配置している。このようにすると、摩耗量の大きい領域であるダクト２の床面２ａの上方にて生じる摩耗をダミー部材５に担わせることができる。

本第一実施例においては、前記流路２内に、前記伝熱装置３を構成する伝熱ユニット８を仕切板９を介して上下に積み重なるように配置し、前記伝熱ユニット８における前記仕切板９の上下に前記ダミー部材５を配置している。このようにすると、摩耗量の大きい領域である仕切板９の上下にて生じる摩耗をダミー部材５に担わせることができる。

本第一実施例において、前記伝熱材４は、内部を熱媒Ｌが流通する伝熱管とし、前記ダミー部材５は、内部を熱媒Ｌが流通しないダミー管としている。このようにすると、伝熱管４とダミー管５との間でガスＧの流れに関して一様性を保つ上で好適である。また、伝熱管４に使用される部品を流用してダミー管５を設置できるので、製造コストや部品管理、組み付けの手間の点で有利である。

したがって、上記本第一実施例によれば、伝熱材の損耗を効果的に抑え得る。

図４、図５は本発明の第二実施例による熱回収器を示している。本第二実施例の熱回収器２１は、ダクト２の形状をはじめ、基本的な構成は上記第一実施例（図１〜図３参照）と同様である。ただし、本第二実施例の場合、伝熱装置２２において摩耗量の大きい領域にあたる各バンドル２３の上部及び下部に、ダミー部材としてダミー板２４を備えた点が上記第一実施例とは異なっている。

ダミー板２４は、例えば金属で形成された板状の部材である。ダミー板２４は、上記第一実施例におけるダミー管５（図１参照）と同様の位置、すなわち仕切板９の上下や、ダクト２の床面２ａの上に設置される。本第二実施例の場合、各バンドル２３において、前後方向に直交する向きに沿った面をなすダミー板２４が、伝熱管４を配置した領域の上方及び下方に３枚ずつ設置されている。各バンドル２３の上下各３枚のダミー板２４は、それぞれバンドル２３の前面と背面、及び前後方向中間部に配置されている。

各バンドル２３の高さは、伝熱管４の段数にして４段以上４０段以下程度である。このうち、各バンドル２３の上下における１段分以上４段分以下の高さをそれぞれダミー板２４が占めており、残りの部分に伝熱管４が配置されている。図４、図５に示す伝熱装置２２では、各バンドル２３の高さは伝熱管４の段数にして６段分であり、そのうち上部の１段分、及び下部の２段分をダミー板２４とし、残りの３段を伝熱管４として構成している。

図５に示す如く、各ダミー板２４には、該ダミー板２４を前後に貫通するよう、多数の穴２４ａが開口されている。したがって、ダクト２を流通するガスＧは、伝熱管４同士の間のほか、ダミー板２４の穴２４ａをも通過することができる。仮に穴２４ａを備えずにダミー板２４を構成した場合、ガスＧはダミー板２４を迂回して伝熱管４の間を通過せざるを得ない。その結果、バンドル２３ないし伝熱装置２２内においてガスＧに偏流が生じ、摩耗量の大きい箇所が新たに生じてしまう可能性がある。穴２４ａは、こうした事態を回避するために設けられている。

そして、本第二実施例では、ダミー板２４に設けた穴２４ａの寸法や数、ダミー板２４における配置を適宜設定することにより、ダミー板２４と、伝熱管４の設置領域とでガスＧの流速や流量、抵抗等が極力均一になるよう調整することができる。また、ダミー板２４は板材に穴２４ａを開口した単純な構造であるので、伝熱装置２２にダミー部材２４を備えるにあたり、該ダミー部材２４を安価で簡単に製造することができ、熱回収器２１の設置にかかるコストを低減することができる。

ここで、穴２４ａの寸法や配置等は、各バンドル２３ないし伝熱装置２２各所のダミー板２４毎に変更しても良い。例えば、ガスＧの上流側にあたるダミー板２４では、下流側にあたるダミー板２４と比較して、穴２４ａの寸法を大きく、又は数を多くしても良い。このように、本第二実施例では、穴２４ａの設定を変更することで、ダミー板２４の設置領域を通過するガスＧの流量を調整することができる。
また、ダミー板２４に関し、ここでは各バンドル２３の上下に３枚ずつ設置した場合を例示したが、ダミー板２４の構成はこれに限定されない。各バンドル２３におけるダミー板２４の枚数や配置は、該ダミー板２４を設置した領域において要求されるガスＧの流量その他の条件に合わせて適宜設定することができる。

各バンドル２３において、ダミー板２４と、該ダミー板２４の下方に位置する床面２ａ又は仕切板９との間に０より大きく１０ｃｍ以下程度の隙間を設けると良い。メンテナンス等の際、前記隙間から清掃用の器具等を差し込んだり、空気等を送り込むことで、床面２ａや仕切板９に堆積した固形粒子を簡便に除去することができる。

以上のように、本第二実施例の熱回収器２１において、ダミー部材２４は、ガスＧが流通する穴２４ａが設けられたダミー板としている。このようにすると、穴２４ａの寸法や数、穴２４ａのダミー板２４における配置、さらにバンドル２３ないし伝熱装置２２におけるダミー板２４の配置や枚数等を適宜設定することで、ガスＧの流速や流量、抵抗等が極力均一になるよう調整することができる。また、ダミー部材２４を安価で簡単に製造することができるので、熱回収器２１の設置にかかるコストを低減することができる。

その他の構成や作用効果については上記第一実施例と同様であるため説明を省略するが、上記本第二実施例によっても、伝熱材の損耗を効果的に抑え得る。

図６〜図８は本発明の第三実施例による熱回収器の形態を示している。本第三実施例の熱回収器３１の場合、図６、図７に示す如く、伝熱装置３２の設置されたダクト３３内を、ガスＧが上下方向に沿って流通する場合を例示している。尚、本第三実施例、及び後述する第四実施例においては、上下方向に沿った向きがガスＧの流通方向であるので、伝熱装置３２内における伝熱管４の直線部４ａの伸びる方向を左右方向とし、左右方向に直交する水平方向を前後方向として説明するものとする。

図７、図８に示す如く、伝熱装置３２は、伝熱材としての複数の伝熱管４と共に、ダミー部材としてのダミー管３４を支持具７により固定してなるバンドル３５により構成されている。こうした構成は、上記第一実施例（図１〜図３参照）の伝熱装置３と共通している。ただし、伝熱装置３２内においてダミー管３４が配置される領域は、上記第一実施例の伝熱装置３においてダミー管５が配置される領域とは異なっている。これは、本第三実施例では上記第一実施例とはガスＧの流通方向が異なる結果、伝熱装置３２の占める領域のうちでも摩耗しやすい箇所が異なることによる。

本第三実施例の場合、図６に示す如く、垂直方向に沿って伸びるダクト３３内に、複数のバンドル３５が上下に配置されると共に前後方向にも複数段設置され、伝熱装置３２を構成している。前後方向に配列した各バンドル３５同士の間には、前後方向に直交する鉛直面をなす仕切板３６が配置されている。

上下方向に隣接するバンドル３５同士は、所定の間隔を置いて互いに離間して配置されており、各バンドル３５の上方の空間には、スートブロワ１０が設置される。スートブロワ１０は、図８に示す如くバンドル３５同士の間を左右方向に伸び縮みしつつ、下方に位置するバンドル３５（図６参照）に対して蒸気等を吹き付ける。

そして、本第三実施例では、各バンドル３５において、スートブロワ１０の作動する領域の近傍にあたる部分にダミー管３４が配置される。具体的には、図７、図８に示す如く、各バンドル３５のうち上部を占め、スートブロワ１０の下方にあたる一部領域に、伝熱管４に代えてダミー管３４が設置されている。

ダミー管３４は、伝熱管４と同様の線部３４ａを備えており、該直線部３４ａの両端部は、伝熱管４と共に支持具７に固定される。ただし、ダミー管３４には、熱媒Ｌは流通せず、また、フィン６も備えられていない。

スートブロワ１０は、上述の如く左右方向に伸び縮みしながら、下方へ蒸気等を吹き付けるように動作する。したがって、スートブロワ１０からバンドル３５に対して吹き付けられる蒸気等の流量は、スートブロワ１０の下方において最も大きい。その結果、本第三実施例においては、バンドル３５の素材に生じる摩耗量が、スートブロワ１０の下方にて大きくなる。このため、各バンドル３５のうち上部にあたる一部の伝熱管４をダミー管３４に置き換え、摩耗を肩代わりさせるようにしているのである。

本第三実施例において、各バンドル３５を構成する伝熱管４ないしダミー管３４は、一個のバンドル３５につき、合わせて４段以上４０段以下程度設置され、各バンドル３５のうち、上部にあたる一部領域にダミー管３４が配置されている。ダミー管３４の配置位置は、バンドル３５の上方に位置するスートブロワ１０から見て下方にあたる部分である。そして、バンドル３５を構成する伝熱管４のうち、スートブロワ１０の直下の位置を中心とし、直線部４ａにして１本以上１０本以下程度の領域を、ダミー管３４に置き換えれば良い。本第三実施例の伝熱装置３２では、図７、図８に示す如く各バンドル３５に合計６段の伝熱管４とダミー管３４を備えており、そのうち上部の一部を、ダミー管３４を構成する３本の直線部３４ａが占めている。すなわち、バンドル３５の最上段にはスートブロワ１０の下方にあたる位置にダミー管３４の直線部３４ａが２本位置し、上から２段目にはスートブロワ１０の下方にあたる位置にダミー管３４の直線部３４ａが１本位置している。

以上のように、本第三実施例の熱回収器３１においては、ガスＧが上下方向に沿って流れる流路３３内に、伝熱装置３２を構成する伝熱ユニット３５を設置すると共に、該伝熱ユニット３５の上方に該伝熱ユニット３５に堆積する固形粒子を吹き払うスートブロワ１０を配置し、前記伝熱ユニット３５のうち、前記スートブロワ１０の下方にあたる領域に前記ダミー部材３４を配置している。このようにすると、摩耗量の大きい領域でスートブロワ１０の下方にて生じる摩耗をダミー部材３４に担わせることができる。

その他の構成や作用効果については上記第一、第二実施例と同様であるため説明を省略するが、上記本第三実施例によっても、伝熱材の損耗を効果的に抑え得る。

図９〜図１１は本発明の第四実施例による熱回収器の形態を示している。本第四実施例の熱回収器４１は、ダクト３３の形状をはじめ、基本的な構成は上記第三実施例（図６〜図８参照）と同様である。ただし、本第四実施例の場合、伝熱装置４２において摩耗量の大きい領域にあたる各バンドル４３の上部に、ダミー部材としてダミー板４４を備えた点が上記第三実施例とは異なっている。

ダミー板４４は、上記第三実施例におけるダミー管３４（図６〜図８参照）と同様の位置、すなわち各バンドル４３の上部における一部領域に設置される。本第四実施例において、各バンドル４３を構成する伝熱管４は、一個のバンドル４３につき４段以上４０段以下程度設置されている。そして、バンドル４３を構成する伝熱管４のうち、スートブロワ１０の直下の位置を中心とし、直線部４ａにして１本以上１０本以下程度の領域に、伝熱管４に代えてダミー板４４が設置される。

ダミー板４４は、バンドル４３におけるスートブロワ１０の直下にあたる位置を包囲するように３面に配置される。すなわち、ダミー板４４は、図１０、図１１に示す如く、スートブロワ１０の直下の位置にて左右方向に伸びる水平面をなす底面４４ａと、該底面４４ａの前後端から外側に向かって斜め上方に伸びる２つの側面４４ｂを備えており、底面４４ａと、２つの側面４４ｂとで全体としてハット型の断面を形成している。ダミー板４４の左右両端は、伝熱管４と共に支持具７に固定されている。

ダミー板４４を構成する底面４４ａ、側面４４ｂには、該底面４４ａ、側面４４ｂを上下又は前後に貫通するように、それぞれ多数の穴４４ｃが全体にわたって開口されている。スートブロワ１０からバンドル４３に対して噴射される蒸気等の流れは、ダミー板４４に衝突しつつ、穴４４ｃを通過して伝熱管４の設置された領域へ行き渡り、伝熱管４の表面から固形粒子を吹き払うことができる。この際、スートブロワ１０から噴射される強い流れの大半は、伝熱管４に吹き付ける前にスートブロワ１０の近傍に位置するダミー板４４に接触することになる。その結果、強い気流による摩耗の多くをダミー板４４が肩代わりすることになり、伝熱管４の摩耗を低減させることができる。

その他の構成や作用効果については上記第一〜第三実施例と同様であるため説明を省略するが、上記本第四実施例によっても、伝熱材の損耗を効果的に抑え得る。

尚、本発明の熱回収器は、上述の実施例にのみ限定されるものではない。例えば、伝熱材としては伝熱管以外にも、板状の伝熱板等、種々の形状ないし構造の部材を採用し得る。また、ダミー部材としても、上述の如きダミー管やダミー板以外に、種々の形状や構造の部材を採用することができる。その他、本発明の熱回収器を実施するにあたっては、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

１ 熱回収器
２ 流路（ダクト）
２ａ 床面
３ 伝熱装置
４ 伝熱材（伝熱管）
５ ダミー部材（ダミー管）
８ 伝熱ユニット（バンドル）
９ 仕切板
１０ スートブロワ
２１ 熱回収器
２２ 伝熱装置
２３ 伝熱ユニット（バンドル）
２４ ダミー部材（ダミー板）
２４ａ 穴
３１ 熱回収器
３２ 伝熱装置
３３ 流路（ダクト）
３４ ダミー部材（ダミー管）
３５ 伝熱ユニット（バンドル）
４１ 熱回収器
４２ 伝熱装置
４３ 伝熱ユニット（バンドル）
４４ ダミー部材（ダミー板）
４４ｃ 穴
Ｇ ガス
Ｌ 熱媒

Claims (7)

1. 固形粒子を含むガスが流通する流路と、
   該流路内に設置される伝熱装置と、
   該伝熱装置の一部を構成し、該伝熱装置を通過するガスと熱交換する伝熱材と、
   前記伝熱装置の他部を構成し、該伝熱装置の占める領域のうち、ガス中の固形粒子による摩耗量が他の領域より大きい領域に配置されるダミー部材と
   を備えた熱回収器。
2. 前記伝熱装置における前記伝熱材の配置された領域において、該伝熱材を構成する部材同士が均等に配置されている、請求項１に記載の熱回収器。
3. ガスが水平方向に沿って流れる前記流路内に前記伝熱装置が設置され、前記流路を構成するダクトの床面の上方に前記ダミー部材が配置されている、請求項１又は２に記載の熱回収器。
4. 前記流路内に、前記伝熱装置を構成する伝熱ユニットが仕切板を介して上下に積み重なるように配置されており、前記伝熱ユニットにおける前記仕切板の上下に前記ダミー部材が配置されている、請求項３に記載の熱回収器。
5. ガスが上下方向に沿って流れる前記流路内に、前記伝熱装置を構成する伝熱ユニットが設置されると共に、該伝熱ユニットの上方に該伝熱ユニットに堆積する固形粒子を吹き払うスートブロワが配置され、前記伝熱ユニットのうち、前記スートブロワの下方にあたる領域に前記ダミー部材が配置されている、請求項１又は２に記載の熱回収器。
6. 前記伝熱材は、内部を熱媒が流通する伝熱管であり、前記ダミー部材は、内部を熱媒が流通しないダミー管である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の熱回収器。
7. 前記ダミー部材は、ガスが流通する穴が設けられたダミー板である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の熱回収器。

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