JP2996129B2 - 耐高温腐食用空気加熱器 - Google Patents
耐高温腐食用空気加熱器Info
- Publication number
- JP2996129B2 JP2996129B2 JP7057403A JP5740395A JP2996129B2 JP 2996129 B2 JP2996129 B2 JP 2996129B2 JP 7057403 A JP7057403 A JP 7057403A JP 5740395 A JP5740395 A JP 5740395A JP 2996129 B2 JP2996129 B2 JP 2996129B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- air heater
- tube
- inner tube
- corrosion resistance
- temperature corrosion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は耐高温腐食用空気加熱器
に係り、特に、都市ごみ焼却炉や産業廃棄物焼却炉にお
いて、ごみや廃棄物焼却処理で発生する高温の燃焼ガス
の熱エネルギーを低温空気と熱交換することにより回収
し、熱エネルギーの有効利用を図るための耐高温腐食用
空気加熱器に関する。
に係り、特に、都市ごみ焼却炉や産業廃棄物焼却炉にお
いて、ごみや廃棄物焼却処理で発生する高温の燃焼ガス
の熱エネルギーを低温空気と熱交換することにより回収
し、熱エネルギーの有効利用を図るための耐高温腐食用
空気加熱器に関する。
【０００２】
【従来の技術】都市ごみ焼却炉や産業廃棄物焼却炉にお
いて、ごみや廃棄物の焼却処理で発生する高温の燃焼ガ
スの熱エネルギーを回収して有効利用するために、空気
加熱器が設けられている。
いて、ごみや廃棄物の焼却処理で発生する高温の燃焼ガ
スの熱エネルギーを回収して有効利用するために、空気
加熱器が設けられている。
【０００３】空気加熱器は、金属製伝熱管内に低温空気
を流通させて、高温の燃焼ガスとの熱交換でこれを高温
に加熱して熱回収するものであって、二酸化炭素の排出
など地球環境に悪影響を及ぼすことのない、高効率のエ
ネルギー資源回収システムである。しかして、回収され
た熱エネルギーは、ごみの熱分解、発電、その他の施設
に有効利用されている。
を流通させて、高温の燃焼ガスとの熱交換でこれを高温
に加熱して熱回収するものであって、二酸化炭素の排出
など地球環境に悪影響を及ぼすことのない、高効率のエ
ネルギー資源回収システムである。しかして、回収され
た熱エネルギーは、ごみの熱分解、発電、その他の施設
に有効利用されている。
【０００４】従来の空気加熱器の伝熱管は、焼却炉内に
直接挿入配置されている。
直接挿入配置されている。
【０００５】ところで、都市ごみ焼却炉や産業廃棄物焼
却炉で発生する燃焼ガスは、ごみや廃棄物に起因する塩
素や塩化水素などの、高温における金属との反応で生成
した生成物が短時間で蒸発損失してしまうような、著し
く腐食性の高い腐食性物質を含む高腐食性のガスであ
る。従って、これらの焼却炉内に設置され、高温、高腐
食性ガス雰囲気中にさらされる空気加熱器の伝熱管にあ
っては、その材質の面からも、構造の面からも、このよ
うな高温の腐食性ガスに対して十分な耐食性を有するこ
とが要求される。
却炉で発生する燃焼ガスは、ごみや廃棄物に起因する塩
素や塩化水素などの、高温における金属との反応で生成
した生成物が短時間で蒸発損失してしまうような、著し
く腐食性の高い腐食性物質を含む高腐食性のガスであ
る。従って、これらの焼却炉内に設置され、高温、高腐
食性ガス雰囲気中にさらされる空気加熱器の伝熱管にあ
っては、その材質の面からも、構造の面からも、このよ
うな高温の腐食性ガスに対して十分な耐食性を有するこ
とが要求される。
【０００６】従来、各種耐食性合金についての開発は進
められているが、このような焼却炉の高温、高腐食性ガ
スに対して十分な耐食性を示す耐食性合金は見出されて
いない。
められているが、このような焼却炉の高温、高腐食性ガ
スに対して十分な耐食性を示す耐食性合金は見出されて
いない。
【０００７】このため、従来、空気加熱器の耐食性向上
のための手段として、 金属製伝熱管にスタッドピンを溶接し、その周囲に
不定形耐火物を設置する。 金属製伝熱管に直方体を基本とする耐火物れんがを
縦横の目地で繋いで設置する。 などの方式が考えられている。
のための手段として、 金属製伝熱管にスタッドピンを溶接し、その周囲に
不定形耐火物を設置する。 金属製伝熱管に直方体を基本とする耐火物れんがを
縦横の目地で繋いで設置する。 などの方式が考えられている。
【０００８】これらの方式においては、耐火物が腐食性
ガス相における対流や相互拡散の物理的な障壁として働
き、酸素、塩素等の腐食性ガスの伝熱管表面への到達や
反応生成物のガス相内での輸送を抑止するといった作用
で、伝熱管の腐食をある程度は防止する。
ガス相における対流や相互拡散の物理的な障壁として働
き、酸素、塩素等の腐食性ガスの伝熱管表面への到達や
反応生成物のガス相内での輸送を抑止するといった作用
で、伝熱管の腐食をある程度は防止する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記
，の耐火物配設方式においては、次のような問題が
あった。
，の耐火物配設方式においては、次のような問題が
あった。
【００１０】即ち、前記の場合には、伝熱管端部や管
寄部において、スタッドピンの損傷、不定形耐火物の割
れや局所的な剥離、脱落がある。また、前記の場合に
も、耐火物れんがの局所的な剥離、脱落がある。また、
いずれの場合においても、金属製伝熱管の損傷などの深
刻な腐食現象があり、空気加熱器寿命が極めて短いとい
う問題がある。
寄部において、スタッドピンの損傷、不定形耐火物の割
れや局所的な剥離、脱落がある。また、前記の場合に
も、耐火物れんがの局所的な剥離、脱落がある。また、
いずれの場合においても、金属製伝熱管の損傷などの深
刻な腐食現象があり、空気加熱器寿命が極めて短いとい
う問題がある。
【００１１】これらは、耐火物と金属製伝熱管との熱膨
張差により、耐火物にクラックを生じ、耐火物を固定す
るための金具が腐食損傷し、また、耐火物の損傷・剥離
を起こし、耐火物の耐食効果が失われることが大きな要
因と考えられる。
張差により、耐火物にクラックを生じ、耐火物を固定す
るための金具が腐食損傷し、また、耐火物の損傷・剥離
を起こし、耐火物の耐食効果が失われることが大きな要
因と考えられる。
【００１２】本発明は上記従来の問題点を解決し、伝熱
管を耐火物で保護した空気加熱器において、耐火物の剥
離、損傷等の問題がなく、焼却炉の高温、高腐食性ガス
雰囲気における耐食性、耐久性に著しく優れた耐高温腐
食用空気加熱器を提供することを目的とする。
管を耐火物で保護した空気加熱器において、耐火物の剥
離、損傷等の問題がなく、焼却炉の高温、高腐食性ガス
雰囲気における耐食性、耐久性に著しく優れた耐高温腐
食用空気加熱器を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】請求項１の耐高温腐食用
空気加熱器は、高温腐食性ガス雰囲気中に設けられ、該
高温腐食性ガスとの熱交換で伝熱管内を流通する空気を
加熱する耐高温腐食用空気加熱器において、該伝熱管
は、先端が開放された金属製伝熱内管と、該内管を覆う
ように該内管と同軸的に、かつ、該内管との間に間隙を
設けて配置された、先端が封止された耐火材製伝熱外管
とを備え、被加熱空気は内管を流通した後、内管の開放
先端から内管と外管との間の間隙を通過する間に高温腐
食性ガスにより加熱されることを特徴とする。
空気加熱器は、高温腐食性ガス雰囲気中に設けられ、該
高温腐食性ガスとの熱交換で伝熱管内を流通する空気を
加熱する耐高温腐食用空気加熱器において、該伝熱管
は、先端が開放された金属製伝熱内管と、該内管を覆う
ように該内管と同軸的に、かつ、該内管との間に間隙を
設けて配置された、先端が封止された耐火材製伝熱外管
とを備え、被加熱空気は内管を流通した後、内管の開放
先端から内管と外管との間の間隙を通過する間に高温腐
食性ガスにより加熱されることを特徴とする。
【００１４】請求項２の耐高温腐食用空気加熱器は、請
求項１の加熱器において、前記外管は、その内面に設け
られた凹部と、前記内管に設けられた凸部との係合によ
り、該内管に支持されていることを特徴とする。請求項
３の耐高温腐食用空気加熱器は、請求項２の加熱器にお
いて、該外管の凹部は、該外管の封止端面内面に設けら
れたアリ穴であり、前記内管の凸部は、該内管の封止端
面に設けられた先太のアリ状突起であることを特徴とす
る。
求項１の加熱器において、前記外管は、その内面に設け
られた凹部と、前記内管に設けられた凸部との係合によ
り、該内管に支持されていることを特徴とする。請求項
３の耐高温腐食用空気加熱器は、請求項２の加熱器にお
いて、該外管の凹部は、該外管の封止端面内面に設けら
れたアリ穴であり、前記内管の凸部は、該内管の封止端
面に設けられた先太のアリ状突起であることを特徴とす
る。
【００１５】請求項４の耐高温腐食用空気加熱器は、請
求項１ないし３のいずれかの加熱器において、前記内管
の外表面に耐食性被覆膜が形成されていることを特徴と
する。
求項１ないし３のいずれかの加熱器において、前記内管
の外表面に耐食性被覆膜が形成されていることを特徴と
する。
【００１６】請求項５の耐高温腐食用空気加熱器は、請
求項４の加熱器において、前記耐食性被覆膜が安定な酸
化物、例えば、アルミナ、シリカ、またはそれらを含む
ムライト、スピネル等の混合酸化物、であることを特徴
とする。
求項４の加熱器において、前記耐食性被覆膜が安定な酸
化物、例えば、アルミナ、シリカ、またはそれらを含む
ムライト、スピネル等の混合酸化物、であることを特徴
とする。
【００１７】請求項６の耐高温腐食用空気加熱器は、請
求項３の加熱器において、前記突起は前記内管に螺着さ
れたボルトであり、該ボルトには、該伝熱管の内部に連
通した通気孔が設けられていることを特徴とする。
求項３の加熱器において、前記突起は前記内管に螺着さ
れたボルトであり、該ボルトには、該伝熱管の内部に連
通した通気孔が設けられていることを特徴とする。
【００１８】請求項７の耐高温腐食用空気加熱器は、請
求項１ないし６のいずれか１項の加熱器において、前記
耐火材製外管は、耐火物の気孔を埋める封孔処理がなさ
れたものであることを特徴とする。
求項１ないし６のいずれか１項の加熱器において、前記
耐火材製外管は、耐火物の気孔を埋める封孔処理がなさ
れたものであることを特徴とする。
【００１９】請求項８の耐高温腐食用空気加熱器は、請
求項１ないし７のいずれか１項の加熱器において、前記
耐火材製外管の先端面に、付勢部材で付勢された押棒を
受け入れる凹陥部が設けられていることを特徴とする。
求項１ないし７のいずれか１項の加熱器において、前記
耐火材製外管の先端面に、付勢部材で付勢された押棒を
受け入れる凹陥部が設けられていることを特徴とする。
【００２０】
【作用】請求項１の耐高温腐食用空気加熱器にあって
は、金属製伝熱内管と耐火材製外管との間に間隙が設け
られていることから、内管を構成する金属と、外管を構
成する耐火材との熱膨張差が生じても、熱膨張による変
化が互いに伝播されにくいために、外管の損傷、剥離、
脱落等が防止される。
は、金属製伝熱内管と耐火材製外管との間に間隙が設け
られていることから、内管を構成する金属と、外管を構
成する耐火材との熱膨張差が生じても、熱膨張による変
化が互いに伝播されにくいために、外管の損傷、剥離、
脱落等が防止される。
【００２１】また、内管から内管と外管との間の間隙に
空気が流出されることにより、外管の外側から外管を通
過して外管内へ流れる腐食性ガス量の低減を図ることが
でき、これにより、内管の腐食をより一層確実に防止す
ることができる。
空気が流出されることにより、外管の外側から外管を通
過して外管内へ流れる腐食性ガス量の低減を図ることが
でき、これにより、内管の腐食をより一層確実に防止す
ることができる。
【００２２】請求項２，３の耐高温腐食用空気加熱器に
よれば、外管は内管に対して比較的自由にスライドでき
るため、熱膨張差に起因する外管の損傷、剥離、脱落等
はより一層確実に防止される。また、外管と内管との支
持構造が簡素化される上に、支持部が極小化され、外管
の耐火材の目地部の比率が低減されることによっても、
外管や内管の損傷は防止されるようになる。
よれば、外管は内管に対して比較的自由にスライドでき
るため、熱膨張差に起因する外管の損傷、剥離、脱落等
はより一層確実に防止される。また、外管と内管との支
持構造が簡素化される上に、支持部が極小化され、外管
の耐火材の目地部の比率が低減されることによっても、
外管や内管の損傷は防止されるようになる。
【００２３】請求項４の耐高温腐食用空気加熱器によれ
ば、内管の外表面に形成した耐食性被覆膜により、内管
を更に確実に腐食から保護することができる。
ば、内管の外表面に形成した耐食性被覆膜により、内管
を更に確実に腐食から保護することができる。
【００２４】請求項５の耐高温腐食用空気加熱器によれ
ば、特に優れた腐食防止効果を得ることができる。
ば、特に優れた腐食防止効果を得ることができる。
【００２５】請求項６の耐高温腐食用空気加熱器によれ
ば、外管が伝熱管に対ししっかりと保持されると共に、
この保持のためのボルト表面が空気層で保護され、該ボ
ルトの劣化が防止される。
ば、外管が伝熱管に対ししっかりと保持されると共に、
この保持のためのボルト表面が空気層で保護され、該ボ
ルトの劣化が防止される。
【００２６】請求項７の耐高温腐食用空気加熱器によれ
ば、耐火材製外管を拡散透過するガス量が低減される。
ば、耐火材製外管を拡散透過するガス量が低減される。
【００２７】請求項８の耐高温腐食用空気加熱器によれ
ば、耐火材製外管をその管軸方向に押圧して保持するこ
とができる。
ば、耐火材製外管をその管軸方向に押圧して保持するこ
とができる。
【００２８】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の耐高温腐食用
空気加熱器の実施例について詳細に説明する。
空気加熱器の実施例について詳細に説明する。
【００２９】図１（ａ），図２は本発明の実施例に係る
耐高温腐食用空気加熱器を示す縦断面図、図１（ｂ）は
内管の下端部分の斜視図、図３は本発明の耐高温腐食用
空気加熱器の設置形態を示す横断面図である。
耐高温腐食用空気加熱器を示す縦断面図、図１（ｂ）は
内管の下端部分の斜視図、図３は本発明の耐高温腐食用
空気加熱器の設置形態を示す横断面図である。
【００３０】図１に示す耐高温腐食用空気加熱器１０
は、先端が開放された金属製伝熱内管１と、この内管１
を覆うように内管１と同軸的に、かつ、内管１との間に
間隙２を設けて配置された、先端が封止された耐火材製
伝熱外管３とからなる伝熱管４を備えている。
は、先端が開放された金属製伝熱内管１と、この内管１
を覆うように内管１と同軸的に、かつ、内管１との間に
間隙２を設けて配置された、先端が封止された耐火材製
伝熱外管３とからなる伝熱管４を備えている。
【００３１】この耐高温腐食用空気加熱器１０は、伝熱
管４が、その軸方向が鉛直方向となるように配置されて
おり、外管３の下端の封止端面３Ａの内面にはアリ穴３
ａが設けられ、一方、内管１下端の封止端面１Ａの外面
には、外管３のアリ穴３ａと係合可能なアリ状の突起１
ａが設けられている。外管３は、このアリ穴３ａと突起
１ａとの係合により、内管１に対して支持されている。
本実施例において、外管３は、このアリ穴３ａと突起１
ａとの係合によってのみ内管１に対して支持されてお
り、他の支持機能は設けられていない。
管４が、その軸方向が鉛直方向となるように配置されて
おり、外管３の下端の封止端面３Ａの内面にはアリ穴３
ａが設けられ、一方、内管１下端の封止端面１Ａの外面
には、外管３のアリ穴３ａと係合可能なアリ状の突起１
ａが設けられている。外管３は、このアリ穴３ａと突起
１ａとの係合により、内管１に対して支持されている。
本実施例において、外管３は、このアリ穴３ａと突起１
ａとの係合によってのみ内管１に対して支持されてお
り、他の支持機能は設けられていない。
【００３２】本実施例の耐高温腐食用空気加熱器１０
は、焼却炉の高温、高腐食性ガス流（矢印Ｂ）内に配置
される。被加熱空気は、伝熱内管１内を下降した後、内
管１の開放先端１Ａから内管と外管との間隙２を上昇し
（矢印Ａ）、その間に、外部の高温、高腐食性ガス流Ｂ
により加熱される。
は、焼却炉の高温、高腐食性ガス流（矢印Ｂ）内に配置
される。被加熱空気は、伝熱内管１内を下降した後、内
管１の開放先端１Ａから内管と外管との間隙２を上昇し
（矢印Ａ）、その間に、外部の高温、高腐食性ガス流Ｂ
により加熱される。
【００３３】なお、伝熱管４の基端（上端）側には図示
しない被加熱空気の導入手段と加熱空気の取出手段が設
けられており、回収された熱エネルギーの有効利用を図
るように構成されている。
しない被加熱空気の導入手段と加熱空気の取出手段が設
けられており、回収された熱エネルギーの有効利用を図
るように構成されている。
【００３４】この耐高温腐食用空気加熱器１０におい
て、伝熱管４は、外面が耐火材製外管３で覆われている
ため、高温、高腐食性ガスによる腐食から保護される。
しかも、内管１と耐火材製外管３との間に間隙２が設け
られているため、内管１を構成する金属と、外管３を構
成する耐火材との間に熱膨張差が生じても、熱膨張によ
る寸法変化が互いに伝播されにくいために、外管３の損
傷、剥離、脱落等が防止される。
て、伝熱管４は、外面が耐火材製外管３で覆われている
ため、高温、高腐食性ガスによる腐食から保護される。
しかも、内管１と耐火材製外管３との間に間隙２が設け
られているため、内管１を構成する金属と、外管３を構
成する耐火材との間に熱膨張差が生じても、熱膨張によ
る寸法変化が互いに伝播されにくいために、外管３の損
傷、剥離、脱落等が防止される。
【００３５】その上、外管３は、内管１に対して下端の
係合部においてのみ支持され、外管３は内管１に対して
自由にスライドできるため、熱膨張差に起因する外管３
の損傷、剥離、脱落等はより一層確実に防止される。
係合部においてのみ支持され、外管３は内管１に対して
自由にスライドできるため、熱膨張差に起因する外管３
の損傷、剥離、脱落等はより一層確実に防止される。
【００３６】また、外管３と内管１との支持構造が簡素
で、外管３の耐火材の目地部の比率が低いことによって
も、伝熱外管３の損傷は防止されるようになる。
で、外管３の耐火材の目地部の比率が低いことによって
も、伝熱外管３の損傷は防止されるようになる。
【００３７】図２に示す耐高温腐食用空気加熱器１０Ａ
は、伝熱内管１の外表面に耐食性被覆膜８が形成されて
いる点が、図１に示す耐高温腐食用空気加熱器１０と異
なる。この耐高温腐食用空気加熱器１０Ａの他の構成は
上記耐高温腐食用空気加熱器１０と同様であり、同一機
能を奏する部材には同一符号を付してある。耐食性被覆
膜の材質としては、アルミナ、シリカ等の単独酸化物ま
たはそれらを含むムライト、スピネル等の複合酸化物が
好ましく、その膜厚は、耐食性、耐熱サイクル性等の確
保の面から必要な厚さが選ばれる。
は、伝熱内管１の外表面に耐食性被覆膜８が形成されて
いる点が、図１に示す耐高温腐食用空気加熱器１０と異
なる。この耐高温腐食用空気加熱器１０Ａの他の構成は
上記耐高温腐食用空気加熱器１０と同様であり、同一機
能を奏する部材には同一符号を付してある。耐食性被覆
膜の材質としては、アルミナ、シリカ等の単独酸化物ま
たはそれらを含むムライト、スピネル等の複合酸化物が
好ましく、その膜厚は、耐食性、耐熱サイクル性等の確
保の面から必要な厚さが選ばれる。
【００３８】この耐高温腐食用空気加熱器１０Ａであれ
ば、内管１の外表面に形成された耐食性被覆膜８によ
り、内管１を更に確実に腐食から保護することができ
る。
ば、内管１の外表面に形成された耐食性被覆膜８によ
り、内管１を更に確実に腐食から保護することができ
る。
【００３９】図４に示す耐高温腐食用空気加熱器１０Ｂ
においては、伝熱内管１の先端に内管キャップ部１１が
溶接等により固着されており、この内管キャップ部１１
に雌螺子穴１２が穿設されている。なお、内管１の先端
に空気流出口１ｆが設けられている。
においては、伝熱内管１の先端に内管キャップ部１１が
溶接等により固着されており、この内管キャップ部１１
に雌螺子穴１２が穿設されている。なお、内管１の先端
に空気流出口１ｆが設けられている。
【００４０】外管３の先端には耐火物モルタル１３を介
して外管キャップ部１４が設けられている。この外管キ
ャップ部１４の内面にはアリ穴１５が凹設されており、
アリ状の頭部を有した支持ボルト１６の該頭部が該アリ
穴１５に埋込まれている。この支持ボルト１６のねじ棒
部分が前記雌螺子穴１２に螺じ込まれている。
して外管キャップ部１４が設けられている。この外管キ
ャップ部１４の内面にはアリ穴１５が凹設されており、
アリ状の頭部を有した支持ボルト１６の該頭部が該アリ
穴１５に埋込まれている。この支持ボルト１６のねじ棒
部分が前記雌螺子穴１２に螺じ込まれている。
【００４１】内管キャップ部１１及び支持ボルト１６に
は、伝熱管４内の空気を導入して支持ボルト１６の表面
を保護するための空気孔１７，１８，１９が穿設されて
いる。なお、空気孔１７，１８は一直線状に連なってお
り、空気孔１９は空気孔１８に対し直角に交わってい
る。その他の符号は図１〜２と同一部分を示している。
は、伝熱管４内の空気を導入して支持ボルト１６の表面
を保護するための空気孔１７，１８，１９が穿設されて
いる。なお、空気孔１７，１８は一直線状に連なってお
り、空気孔１９は空気孔１８に対し直角に交わってい
る。その他の符号は図１〜２と同一部分を示している。
【００４２】図５に示す耐高温腐食用空気加熱器１０Ｃ
においては、伝熱内管１の先端内面部分に雌螺子が刻設
され、この雌螺子に支持ボルト１６のねじ棒部分がねじ
込まれている。この支持ボルト１６にリング状の耐火物
受け金具２１が外嵌され、この耐火物受け金具２１を介
して外管３が支持されている。支持ボルト１６には空気
孔１８から空気を隙間２に流出させるための孔２２が設
けられている。その他の符号は図５と同一部分を示して
いる。
においては、伝熱内管１の先端内面部分に雌螺子が刻設
され、この雌螺子に支持ボルト１６のねじ棒部分がねじ
込まれている。この支持ボルト１６にリング状の耐火物
受け金具２１が外嵌され、この耐火物受け金具２１を介
して外管３が支持されている。支持ボルト１６には空気
孔１８から空気を隙間２に流出させるための孔２２が設
けられている。その他の符号は図５と同一部分を示して
いる。
【００４３】この図４，図５の耐高温腐食用空気加熱器
にあっては、支持ボルト１６によって外管３がきわめて
しっかりと保持される。また、支持ボルト１６が空気孔
１８，１９を有し、この空気孔１８，１９内に内管１内
の空気が流入するようになるため、支持ボルト１６の表
面が保護され、その耐久性が高いものとなる。
にあっては、支持ボルト１６によって外管３がきわめて
しっかりと保持される。また、支持ボルト１６が空気孔
１８，１９を有し、この空気孔１８，１９内に内管１内
の空気が流入するようになるため、支持ボルト１６の表
面が保護され、その耐久性が高いものとなる。
【００４４】図６は耐高温腐食用空気加熱器１０Ｄの焼
却炉内における支持方式の一例を示す断面図であり、ガ
ス煙道２５に耐高温腐食用空気加熱器１０Ｄがガス流Ｂ
と直交方向に挿入されている。この耐高温腐食用空気加
熱器１０Ｄの耐火材製外管３の先端面に凹陥部２６が設
けられ、該凹陥部２６に押棒２７の先端が挿入されてい
る。押棒２７は、バネ２８によって付勢され、耐高温腐
食用空気加熱器１０Ｄを図の右方向に押圧している。２
９は静止壁を示す。
却炉内における支持方式の一例を示す断面図であり、ガ
ス煙道２５に耐高温腐食用空気加熱器１０Ｄがガス流Ｂ
と直交方向に挿入されている。この耐高温腐食用空気加
熱器１０Ｄの耐火材製外管３の先端面に凹陥部２６が設
けられ、該凹陥部２６に押棒２７の先端が挿入されてい
る。押棒２７は、バネ２８によって付勢され、耐高温腐
食用空気加熱器１０Ｄを図の右方向に押圧している。２
９は静止壁を示す。
【００４５】耐高温腐食用空気加熱器１０Ｄの外管３の
後端部は、静止壁３０に設けられた環状の受座３１に嵌
合されている。この静止壁３１には、ケース３２が設置
されており、伝熱内管１内に空気が送り込まれ、伝熱外
管３と伝熱内管１との間から加熱された空気がこのケー
ス３２を介して取り出される。
後端部は、静止壁３０に設けられた環状の受座３１に嵌
合されている。この静止壁３１には、ケース３２が設置
されており、伝熱内管１内に空気が送り込まれ、伝熱外
管３と伝熱内管１との間から加熱された空気がこのケー
ス３２を介して取り出される。
【００４６】この図６の耐高温腐食用空気加熱器の設置
構造によると、外管３に対しバネ２８によって管軸心方
向の圧縮荷重が加えられるため、外管３に曲げ応力が全
く又は殆どかからないようにすることができる。これに
より、耐火材製外管３の耐久性が著しく高められる。
構造によると、外管３に対しバネ２８によって管軸心方
向の圧縮荷重が加えられるため、外管３に曲げ応力が全
く又は殆どかからないようにすることができる。これに
より、耐火材製外管３の耐久性が著しく高められる。
【００４７】なお、耐高温腐食用空気加熱器が垂下姿勢
にて設置された場合に同様のバネによって管軸心方向に
上向きに押圧すると、外管３に引張応力が全く又は殆ど
かからないようになり、同様に外管３の耐久性が高めら
れる。
にて設置された場合に同様のバネによって管軸心方向に
上向きに押圧すると、外管３に引張応力が全く又は殆ど
かからないようになり、同様に外管３の耐久性が高めら
れる。
【００４８】本発明の耐高温腐食用空気加熱器におい
て、内管を構成する金属としては、耐熱性、耐食性に優
れたＳＵＳ３１０等が好ましい。また、内管の肉厚は、
強度や耐久性、重量等の面から４〜６ｍｍ程度であるこ
とが好ましい。
て、内管を構成する金属としては、耐熱性、耐食性に優
れたＳＵＳ３１０等が好ましい。また、内管の肉厚は、
強度や耐久性、重量等の面から４〜６ｍｍ程度であるこ
とが好ましい。
【００４９】空気の流通路となる内管の内径は３０〜７
０ｍｍ、外管と内管との間隙の幅（外管の内径と内管の
外径との差の１／２）は１０〜３０ｍｍであることが好
ましい。
０ｍｍ、外管と内管との間隙の幅（外管の内径と内管の
外径との差の１／２）は１０〜３０ｍｍであることが好
ましい。
【００５０】耐火材製外管を構成する耐火材としては、
ごみ焼却灰中の成分と反応しても低融点化合物を生成さ
せない耐火物が好適であり、例えば高アルミナ質耐火物
やクロミア質耐火物、炭化珪素耐火物などが好ましい。
ごみ焼却灰中の成分と反応しても低融点化合物を生成さ
せない耐火物が好適であり、例えば高アルミナ質耐火物
やクロミア質耐火物、炭化珪素耐火物などが好ましい。
【００５１】外管の肉厚は、伝熱効率や耐腐食性の確保
の面から２０〜３５ｍｍ程度とするのが好ましい。
の面から２０〜３５ｍｍ程度とするのが好ましい。
【００５２】この耐火材に対し封孔処理を施すことによ
り、外管を拡散透過するガス量を著しく少なくすること
ができると共に、耐火材それ自体の耐食性を高めること
もできる。封孔処理を行なうには、耐火材の気孔を閉塞
させるためのアルミナゾル、アルミナスラリーなどの液
中に該耐火材製外管を浸漬し、その後乾燥、焼成すれば
良い。このような封孔処理を施すと、例えば処理前の平
均気孔径が１０μｍ程度であったものを平均気孔径が５
μｍ以下にすることができる。
り、外管を拡散透過するガス量を著しく少なくすること
ができると共に、耐火材それ自体の耐食性を高めること
もできる。封孔処理を行なうには、耐火材の気孔を閉塞
させるためのアルミナゾル、アルミナスラリーなどの液
中に該耐火材製外管を浸漬し、その後乾燥、焼成すれば
良い。このような封孔処理を施すと、例えば処理前の平
均気孔径が１０μｍ程度であったものを平均気孔径が５
μｍ以下にすることができる。
【００５３】このような本発明の耐高温腐食用空気加熱
器の焼却炉内での配置形態としては特に制限はなく、一
般には、ダストが付着し難い場合には、伝熱有効面を大
きくとるために孤立設置とし、ダストが付着し易い場合
には、図３（ａ）（外管３が円管の場合），（ｂ）（外
管３が角管の場合）に示す如く、複数集合設置とするの
が好ましい。
器の焼却炉内での配置形態としては特に制限はなく、一
般には、ダストが付着し難い場合には、伝熱有効面を大
きくとるために孤立設置とし、ダストが付着し易い場合
には、図３（ａ）（外管３が円管の場合），（ｂ）（外
管３が角管の場合）に示す如く、複数集合設置とするの
が好ましい。
【００５４】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の耐高温腐食
用空気加熱器によれば、外管を構成する耐火物の剥離、
損傷等の問題がなく、従って、伝熱管の腐食が著しく低
減され、焼却炉の高温、高腐食性ガス雰囲気における耐
食性、耐久性に著しく優れた耐高温腐食用空気加熱器が
提供される。
用空気加熱器によれば、外管を構成する耐火物の剥離、
損傷等の問題がなく、従って、伝熱管の腐食が著しく低
減され、焼却炉の高温、高腐食性ガス雰囲気における耐
食性、耐久性に著しく優れた耐高温腐食用空気加熱器が
提供される。
【００５５】請求項２，３の耐高温腐食用空気加熱器に
よれば、外管の損傷、剥離、脱落等はより一層確実に防
止される。
よれば、外管の損傷、剥離、脱落等はより一層確実に防
止される。
【００５６】請求項４の耐高温腐食用空気加熱器によれ
ば、伝熱管の腐食をより一層確実に防止することができ
る。
ば、伝熱管の腐食をより一層確実に防止することができ
る。
【００５７】請求項５の耐高温腐食用空気加熱器によれ
ば、特に優れた腐食防止効果を得ることができる。
ば、特に優れた腐食防止効果を得ることができる。
【００５８】請求項６の耐高温腐食用空気加熱器は、外
管が内管に対し安定して支持されていると共に、耐久性
にも優れる。
管が内管に対し安定して支持されていると共に、耐久性
にも優れる。
【００５９】請求項７の耐高温腐食用空気加熱器は、耐
火材製外管を拡散透過して外管と内管との間の隙間に達
するガス量がきわめて少なくなり、外管の耐食性が高め
られると共に、耐火材製外管それ自体の耐食性も高いも
のとなる。
火材製外管を拡散透過して外管と内管との間の隙間に達
するガス量がきわめて少なくなり、外管の耐食性が高め
られると共に、耐火材製外管それ自体の耐食性も高いも
のとなる。
【００６０】請求項８の耐高温腐食用空気加熱器による
と、耐火材製外管に加えられる曲げ荷重や引張荷重を著
しく小さくすることができ、耐火材製外管の耐久性を高
めることができる。
と、耐火材製外管に加えられる曲げ荷重や引張荷重を著
しく小さくすることができ、耐火材製外管の耐久性を高
めることができる。
【図１】実施例に係る耐高温腐食用空気加熱器１０を示
す縦断面図である。
す縦断面図である。
【図２】実施例に係る耐高温腐食用空気加熱器１０Ａを
示す縦断面図である。
示す縦断面図である。
【図３】本発明の耐高温腐食用空気加熱器の配置形態を
示す横断面図である。
示す横断面図である。
【図４】実施例に係る耐高温腐食用空気加熱器１０Ｂを
示す縦断面図である。
示す縦断面図である。
【図５】実施例に係る耐高温腐食用空気加熱器１０Ｃを
示す縦断面図である。
示す縦断面図である。
【図６】実施例に係る耐高温腐食用空気加熱器の設置例
を示す断面図である。
を示す断面図である。
１ 伝熱内管 １ａ 突起 ２ 間隙 ３ 伝熱外管 ３ 外管 ３ａ アリ穴 ７ 貫通孔 ８ 耐食性被覆膜 １０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ 耐高温腐食用
空気加熱器 １１ 内管キャップ部 １４ 外管キャップ部 １６ 支持ボルト １７，１８，１９ 空気孔 ２６ 凹陥部 ２７ 押棒 ２８ バネ
空気加熱器 １１ 内管キャップ部 １４ 外管キャップ部 １６ 支持ボルト １７，１８，１９ 空気孔 ２６ 凹陥部 ２７ 押棒 ２８ バネ
フロントページの続き (72)発明者 友保 純直 岡山県玉野市玉３丁目１番１号 三井造 船株式会社玉野事業所内 (56)参考文献 特開 平８−94051（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−248110（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−146092（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−233201（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−146248（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F23G 5/46 ZAB F23G 5/48 ZAB
Claims (8)
- 【請求項１】 高温腐食性ガス雰囲気中に設けられ、該
高温腐食性ガスとの熱交換で伝熱管内を流通する空気を
加熱する耐高温腐食用空気加熱器において、 該伝熱管は、先端が開放された金属製伝熱内管と、該内
管を覆うように該内管と同軸的に、かつ、該内管との間
に間隙を設けて配置された、先端が封止された耐火材製
伝熱外管とを備え、被加熱空気は内管を流通した後、内
管の開放先端から内管と外管との間の間隙を通過する間
に高温腐食性ガスにより加熱されることを特徴とする耐
高温腐食用空気加熱器。 - 【請求項２】 請求項１の加熱器において、前記外管
は、その内面に設けられた凹部と、前記内管に設けられ
た凸部との係合により、該内管に支持されていることを
特徴とする耐高温腐食用空気加熱器。 - 【請求項３】 請求項２の加熱器において、該外管の凹
部は、該外管の封止端面内面に設けられたアリ穴であ
り、前記内管の凸部は、該内管の封止端面に設けられた
先太のアリ状突起であることを特徴とする耐高温腐食用
空気加熱器。 - 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれかの加熱器に
おいて、前記内管の外表面に耐食性被覆膜が形成されて
いることを特徴とする耐高温腐食用空気加熱器。 - 【請求項５】 請求項４の加熱器において、前記耐食性
被覆膜が安定な酸化物、例えば、アルミナ、シリカ、ま
たはそれらを含むムライト、スピネル等の混合酸化物、
であることを特徴とする耐高温腐食用空気加熱器。 - 【請求項６】 請求項３の加熱器において、前記突起は
前記内管に螺着されたボルトであり、該ボルトには、該
伝熱管の内部に連通した通気孔が設けられていることを
特徴とする耐高温腐食用空気加熱器。 - 【請求項７】 請求項１ないし６のいずれか１項の加熱
器において、前記耐火材製外管は、耐火物の気孔を埋め
る封孔処理がなされたものであることを特徴とする耐高
温腐食用空気加熱器。 - 【請求項８】 請求項１ないし７のいずれか１項の加熱
器において、前記耐火材製外管の先端面に、付勢部材で
付勢された押棒を受け入れる凹陥部が設けられているこ
とを特徴とする耐高温腐食用空気加熱器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7057403A JP2996129B2 (ja) | 1995-03-16 | 1995-03-16 | 耐高温腐食用空気加熱器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7057403A JP2996129B2 (ja) | 1995-03-16 | 1995-03-16 | 耐高温腐食用空気加熱器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08254308A JPH08254308A (ja) | 1996-10-01 |
| JP2996129B2 true JP2996129B2 (ja) | 1999-12-27 |
Family
ID=13054682
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7057403A Expired - Fee Related JP2996129B2 (ja) | 1995-03-16 | 1995-03-16 | 耐高温腐食用空気加熱器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2996129B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997037185A1 (fr) * | 1996-03-29 | 1997-10-09 | Mitsui Engineering And Shipbuilding Company Limited | Unite de chauffage de l'air a haute temperature et installations de traitement des dechets |
-
1995
- 1995-03-16 JP JP7057403A patent/JP2996129B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08254308A (ja) | 1996-10-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101732782B1 (ko) | 향상된 내식성을 갖는 열 교환기 | |
| KR100543903B1 (ko) | 열교환기의 통로벽 및 그 제조방법 | |
| JP2996128B2 (ja) | 耐高温腐食用空気加熱器 | |
| JP2996129B2 (ja) | 耐高温腐食用空気加熱器 | |
| JP4948834B2 (ja) | 耐食被覆用合金及びこれを被覆した部材 | |
| JP4323638B2 (ja) | 高温空気加熱器 | |
| US6675880B2 (en) | Air heater for recovering a heat of exhaust gas | |
| JP3674401B2 (ja) | 熱交換用伝熱管 | |
| JP2003021479A (ja) | 高温空気加熱器 | |
| JP4414578B2 (ja) | 空気加熱器 | |
| JP2002081871A (ja) | 空気加熱器 | |
| WO2001013057A1 (fr) | Tube d'echange thermique et procede de recuperation de chaleur utilisant ce tube | |
| JP2002081872A (ja) | 空気加熱器 | |
| JPH09269111A (ja) | 高温空気加熱器 | |
| JPH1054530A (ja) | 熱交換器の通路壁構造及び通路壁の製造方法 | |
| JP2788175B2 (ja) | 耐火物取付装置 | |
| JP4360047B2 (ja) | 伝熱管の支持構造 | |
| JP3678937B2 (ja) | 熱交換器用セラミックス管 | |
| JPH1054528A (ja) | 高温空気加熱器 | |
| JP2001056195A (ja) | 熱交換用伝熱管 | |
| JP3548445B2 (ja) | 熱交換器用伝熱管 | |
| JPH1054529A (ja) | 高温空気加熱器 | |
| JP2557648Y2 (ja) | 熱交換器 | |
| JP4016311B2 (ja) | 高温ガスからの熱回収方法 | |
| KR20000004979A (ko) | 고온공기가열기 및 폐기물 처리장치 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19990928 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081029 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091029 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091029 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101029 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101029 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111029 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131029 Year of fee payment: 14 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141029 Year of fee payment: 15 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |