JP3054259B2 - 焼却装置 - Google Patents
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- JP3054259B2 JP3054259B2 JP4024674A JP2467492A JP3054259B2 JP 3054259 B2 JP3054259 B2 JP 3054259B2 JP 4024674 A JP4024674 A JP 4024674A JP 2467492 A JP2467492 A JP 2467492A JP 3054259 B2 JP3054259 B2 JP 3054259B2
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Landscapes
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、注射針や脱脂綿などの
血液や体液が付着した感染性医療廃棄物、各種のプラス
チック、一般家庭などから出る生ごみ、その他種々の被
焼却物を焼却処理するために用いる焼却装置に関する。
そして、本発明は、さらに詳細には、被焼却物を燃焼す
る燃焼室と、前記燃焼室における前記燃焼により生じた
燃焼ガスの廃熱を冷媒を用いて回収する熱交換器とを具
備し、前記熱交換器は、前記燃焼ガスを通過させるガス
通路と、このガス通路を少なくとも部分的に横切るよう
に配設され前記冷媒がその内部を通過する複数の熱交換
パイプとを有する焼却装置に関する。
血液や体液が付着した感染性医療廃棄物、各種のプラス
チック、一般家庭などから出る生ごみ、その他種々の被
焼却物を焼却処理するために用いる焼却装置に関する。
そして、本発明は、さらに詳細には、被焼却物を燃焼す
る燃焼室と、前記燃焼室における前記燃焼により生じた
燃焼ガスの廃熱を冷媒を用いて回収する熱交換器とを具
備し、前記熱交換器は、前記燃焼ガスを通過させるガス
通路と、このガス通路を少なくとも部分的に横切るよう
に配設され前記冷媒がその内部を通過する複数の熱交換
パイプとを有する焼却装置に関する。
【0002】
【従来の技術】本発明者は、感染性医療廃棄物を焼却処
理するのに適した図4および図5に示す焼却装置を先に
案出した。
理するのに適した図4および図5に示す焼却装置を先に
案出した。
【0003】まず、この図4および図5に示す焼却装置
の全体の構成を以下において説明する。
の全体の構成を以下において説明する。
【0004】この焼却装置は、図4に示すように、感染
性医療廃棄物などの被焼却物が投入口10を通して投入
される1次燃焼室11を備えている。そして、上記1次
燃焼室11の上方には、この1次燃焼室11に煙道12
を通して連通している2次燃焼室13が設けられてい
る。
性医療廃棄物などの被焼却物が投入口10を通して投入
される1次燃焼室11を備えている。そして、上記1次
燃焼室11の上方には、この1次燃焼室11に煙道12
を通して連通している2次燃焼室13が設けられてい
る。
【0005】互いに上下に配置された1次燃焼室11お
よび2次燃焼室13の側方には、湿式集塵器14が配置
され、この湿式集塵器14のスクラバ室21の上部と上
記2次燃焼室13との間には、熱交換器15が配置され
ている。そして、2次燃焼室13と熱交換器15のガス
通路16とは煙道17を通して互いに連通し、このガス
通路16と湿式集塵器14のスクラバ室21の上部とは
煙道18を通して互いに連通している。
よび2次燃焼室13の側方には、湿式集塵器14が配置
され、この湿式集塵器14のスクラバ室21の上部と上
記2次燃焼室13との間には、熱交換器15が配置され
ている。そして、2次燃焼室13と熱交換器15のガス
通路16とは煙道17を通して互いに連通し、このガス
通路16と湿式集塵器14のスクラバ室21の上部とは
煙道18を通して互いに連通している。
【0006】湿式集塵器14の下部には、連通管22を
通してスクラバ室21の下端に連通している沈澱タンク
19が連設され、上部には、その下端がスクラバ室21
の上端に開口している煙突20が連設されている。な
お、沈澱タンク19には、廃ガスを洗浄した洗浄水23
が溜められている。また、この洗浄水23中には、必要
に応じて中和剤などの薬剤が添加されている。そして、
この洗浄水23は、その途中に循環ポンプ24が設けら
れた給水パイプ25により、水面調整タンク26に供給
されるようになっている。また、上記水面調整タンク2
6には、このタンク26の水位(すなわち、水面)を一
定の高さに保つために、オーバフローパイプ27の一端
が接続され、このパイプ27の他端は沈澱タンク19に
接続されている。そして、水面調整タンク26は、連結
パイプ29によって熱交換器15の冷却水タンク28と
連結されている。従って、冷却水タンク28の水面は、
水面調整タンク26の水面の高さに応じた高さに保たれ
ている。なお、37は、気水分離器を構成している蒸気
開放パイプである。
通してスクラバ室21の下端に連通している沈澱タンク
19が連設され、上部には、その下端がスクラバ室21
の上端に開口している煙突20が連設されている。な
お、沈澱タンク19には、廃ガスを洗浄した洗浄水23
が溜められている。また、この洗浄水23中には、必要
に応じて中和剤などの薬剤が添加されている。そして、
この洗浄水23は、その途中に循環ポンプ24が設けら
れた給水パイプ25により、水面調整タンク26に供給
されるようになっている。また、上記水面調整タンク2
6には、このタンク26の水位(すなわち、水面)を一
定の高さに保つために、オーバフローパイプ27の一端
が接続され、このパイプ27の他端は沈澱タンク19に
接続されている。そして、水面調整タンク26は、連結
パイプ29によって熱交換器15の冷却水タンク28と
連結されている。従って、冷却水タンク28の水面は、
水面調整タンク26の水面の高さに応じた高さに保たれ
ている。なお、37は、気水分離器を構成している蒸気
開放パイプである。
【0007】沈澱タンク19には、水道管(図示せず)
に連結される給水口30を有する給水パイプ31も接続
されている。そして、この給水パイプ31は、枝分かれ
して、スクラバ室21の上部に設けたスプレーノズル3
2に接続されると共に、第2の水面調整タンク33にも
接続されている。また、上記水面調整タンク33には、
このタンク33の水面を一定の高さに保つために、第2
のオーバフローパイプ34の一端が接続され、このパイ
プ34の他端は沈澱タンク19に接続されている。な
お、湿式集塵器14には、スクラバ室21の周側面およ
び上面を取り囲むように、水冷ジャケット35が設けら
れ、この水冷ジャケット35は、連結パイプ36によっ
て水面調整タンク33に連結されている。従って、水冷
ジャケット35の水面は、水面調整タンク33の水面に
応じた高さに保たれている。また、38は、気水分離器
を構成している蒸気開放パイプであって、この蒸気開放
パイプ38から温水を取り出すようにすることもでき
る。なお、この温水は、冷却水タンク28内の温水が燃
焼ガス中の固体粒子を捕集して汚れているのに対し、き
れいな温水である。
に連結される給水口30を有する給水パイプ31も接続
されている。そして、この給水パイプ31は、枝分かれ
して、スクラバ室21の上部に設けたスプレーノズル3
2に接続されると共に、第2の水面調整タンク33にも
接続されている。また、上記水面調整タンク33には、
このタンク33の水面を一定の高さに保つために、第2
のオーバフローパイプ34の一端が接続され、このパイ
プ34の他端は沈澱タンク19に接続されている。な
お、湿式集塵器14には、スクラバ室21の周側面およ
び上面を取り囲むように、水冷ジャケット35が設けら
れ、この水冷ジャケット35は、連結パイプ36によっ
て水面調整タンク33に連結されている。従って、水冷
ジャケット35の水面は、水面調整タンク33の水面に
応じた高さに保たれている。また、38は、気水分離器
を構成している蒸気開放パイプであって、この蒸気開放
パイプ38から温水を取り出すようにすることもでき
る。なお、この温水は、冷却水タンク28内の温水が燃
焼ガス中の固体粒子を捕集して汚れているのに対し、き
れいな温水である。
【0008】1次燃焼室11および2次燃焼室13の外
周囲には、これらの燃焼室11および13を取り囲むよ
うに、予熱空気室を構成しているエアジャケット40お
よび41が設けられ、これらのエアジャケット40およ
び41には、燃焼用空気が送風機42からエア供給パイ
プ43を通して供給されて、ここで予熱されるようにな
っている。また、エアジャケット40および41に供給
された燃焼用空気は、1次燃焼室11および2次燃焼室
13にそれぞれ設けられたエア供給ノズル44および4
5を通してこれらの燃焼室11および13に噴射される
ようになっている。
周囲には、これらの燃焼室11および13を取り囲むよ
うに、予熱空気室を構成しているエアジャケット40お
よび41が設けられ、これらのエアジャケット40およ
び41には、燃焼用空気が送風機42からエア供給パイ
プ43を通して供給されて、ここで予熱されるようにな
っている。また、エアジャケット40および41に供給
された燃焼用空気は、1次燃焼室11および2次燃焼室
13にそれぞれ設けられたエア供給ノズル44および4
5を通してこれらの燃焼室11および13に噴射される
ようになっている。
【0009】さらに、1次燃焼室11および2次燃焼室
13には、灯油、重油などを燃料とする1次燃焼用バー
ナ46および2次燃焼用バーナ47がそれぞれ設けられ
ている。また、1次燃焼室11および2次燃焼室13に
は、これらのバーナ46および47の先端を取り囲むよ
うに、バーナ用エアジャケット48および49がそれぞ
れ設けられている。そして、バーナ46および47なら
びにバーナ用エアジャケット48および49にも、燃焼
用空気が送風機42から供給パイプ43を通してそれぞ
れ供給されるようになっている。なお、50は、燃焼残
渣物を取り出すために、1次燃焼室11に設けた灰出し
口である。
13には、灯油、重油などを燃料とする1次燃焼用バー
ナ46および2次燃焼用バーナ47がそれぞれ設けられ
ている。また、1次燃焼室11および2次燃焼室13に
は、これらのバーナ46および47の先端を取り囲むよ
うに、バーナ用エアジャケット48および49がそれぞ
れ設けられている。そして、バーナ46および47なら
びにバーナ用エアジャケット48および49にも、燃焼
用空気が送風機42から供給パイプ43を通してそれぞ
れ供給されるようになっている。なお、50は、燃焼残
渣物を取り出すために、1次燃焼室11に設けた灰出し
口である。
【0010】熱交換器15は、図5に示すように、冷却
水として用いられる洗浄水23が満たされる冷却水タン
ク28と、燃焼ガスを通過させるためにこの冷却水タン
ク28を貫通しているガス通路16と、蒸気ガス通路1
6をその上下方向の全幅にわたって横切るようにこのガ
ス通路16に配設されその両端が冷却水タンク28に開
口している5本の熱交換パイプ51とから成っている。
そして、この熱交換パイプ51内の洗浄水23がガス通
路16を通過する燃焼ガスによって加熱されると共にこ
の燃焼ガスが冷却されるようになっている。
水として用いられる洗浄水23が満たされる冷却水タン
ク28と、燃焼ガスを通過させるためにこの冷却水タン
ク28を貫通しているガス通路16と、蒸気ガス通路1
6をその上下方向の全幅にわたって横切るようにこのガ
ス通路16に配設されその両端が冷却水タンク28に開
口している5本の熱交換パイプ51とから成っている。
そして、この熱交換パイプ51内の洗浄水23がガス通
路16を通過する燃焼ガスによって加熱されると共にこ
の燃焼ガスが冷却されるようになっている。
【0011】次に、上述のように構成された焼却装置に
おける燃焼および排気について、図4および図5を参照
しながら説明する。
おける燃焼および排気について、図4および図5を参照
しながら説明する。
【0012】この焼却装置を使用するに当たっては、ま
ず、感染性医療廃棄物などの被焼却物が投入口10を通
して1次燃焼室11に投入される。次いで、送風機42
からエア供給パイプ43を介して1次燃焼用バーナ46
および2次燃焼用バーナ47に燃焼用空気がそれぞれ供
給される。また、これと共に、エアジャケット40、4
1、48および49ならびにエア供給ノズル44および
45などを通して1次燃焼室11および2次燃焼室13
に燃焼用空気がそれぞれ供給される。
ず、感染性医療廃棄物などの被焼却物が投入口10を通
して1次燃焼室11に投入される。次いで、送風機42
からエア供給パイプ43を介して1次燃焼用バーナ46
および2次燃焼用バーナ47に燃焼用空気がそれぞれ供
給される。また、これと共に、エアジャケット40、4
1、48および49ならびにエア供給ノズル44および
45などを通して1次燃焼室11および2次燃焼室13
に燃焼用空気がそれぞれ供給される。
【0013】一方、1次燃焼用バーナ46および2次燃
焼用バーナ47がそれぞれ点火されて、灯油、重油など
の燃料がこれらのバーナ46および47により燃焼され
る。従って、1次燃焼室11の被焼却物がこの燃焼によ
り生じた例えば800〜1,000℃の高熱ガスによっ
て燃焼および熱分解する。そして、この燃焼および熱分
解により1次燃焼室11に生じた不完全燃焼ガスは、1
次燃焼室11から煙道12を通って2次燃焼室13に導
かれて、2次燃焼用バーナ48からの例えば800〜
1,000℃の高熱ガスにより2次燃焼室13内でほぼ
完全に燃焼される。
焼用バーナ47がそれぞれ点火されて、灯油、重油など
の燃料がこれらのバーナ46および47により燃焼され
る。従って、1次燃焼室11の被焼却物がこの燃焼によ
り生じた例えば800〜1,000℃の高熱ガスによっ
て燃焼および熱分解する。そして、この燃焼および熱分
解により1次燃焼室11に生じた不完全燃焼ガスは、1
次燃焼室11から煙道12を通って2次燃焼室13に導
かれて、2次燃焼用バーナ48からの例えば800〜
1,000℃の高熱ガスにより2次燃焼室13内でほぼ
完全に燃焼される。
【0014】この完全燃焼により2次燃焼室13内に生
じた高温(例えば800〜900℃)の燃焼ガスは、煙
道17を通して熱交換器15のガス通路16に導かれ、
このガス通路16で熱交換パイプ51内の洗浄水23を
加熱することにより冷却される。そして、この冷却され
た燃焼ガスは、煙道18を通して湿式集塵装器14のス
クラバ室21に導かれる。
じた高温(例えば800〜900℃)の燃焼ガスは、煙
道17を通して熱交換器15のガス通路16に導かれ、
このガス通路16で熱交換パイプ51内の洗浄水23を
加熱することにより冷却される。そして、この冷却され
た燃焼ガスは、煙道18を通して湿式集塵装器14のス
クラバ室21に導かれる。
【0015】スクラバ室21に導かれた燃焼ガスは、ス
プレーノズル32からスクラバ室21に噴射される洗浄
水23によりそこに含まれている固体粒子を捕集される
と共に冷却されて、きれいなガスとして煙突20を通し
て外部に放出される。そして、固体粒子を捕集した洗浄
水23は、連通管22を通って沈澱タンク19に集めら
れる。また、水冷ジャケット35内の冷却水は、スクラ
バ室21の燃焼ガスを冷却することにより加熱される。
なお、固体粒子を捕集した洗浄水23が集められる沈澱
タンク19には、その底部に汚泥が溜まるが、この溜っ
た汚泥は定期的に取り出せばよい。
プレーノズル32からスクラバ室21に噴射される洗浄
水23によりそこに含まれている固体粒子を捕集される
と共に冷却されて、きれいなガスとして煙突20を通し
て外部に放出される。そして、固体粒子を捕集した洗浄
水23は、連通管22を通って沈澱タンク19に集めら
れる。また、水冷ジャケット35内の冷却水は、スクラ
バ室21の燃焼ガスを冷却することにより加熱される。
なお、固体粒子を捕集した洗浄水23が集められる沈澱
タンク19には、その底部に汚泥が溜まるが、この溜っ
た汚泥は定期的に取り出せばよい。
【0016】次に、上記焼却装置における洗浄水23の
循環について、図4および図5を参照しながら説明す
る。
循環について、図4および図5を参照しながら説明す
る。
【0017】水道管(図示せず)に連結される給水口3
0からの水は、給水パイプ31を通して沈澱タンク1
9、スプレーノズル32および水面調整タンク33に洗
浄水23または冷却水としてそれぞれ適量ずつ供給され
る。また、水面調整タンク33内の冷却水は、連結パイ
プ36を通して水冷ジャケット35に供給される。そし
て、このタンク33およびジャケット35の水面の高さ
を一定に保つために、タンク33内の上記一定の高さの
水面以上の冷却水は、オーバフローパイプ34を通して
沈澱タンク19に供給される。また、スプレーノズル3
2からスクラバ室21に噴射された洗浄水23は、この
燃焼ガス中の固体粒子を捕集すると共に燃焼ガスにより
加熱されてから下方に落下して、スクラバ室21から連
通管22を通して沈澱タンク19内に集められる。
0からの水は、給水パイプ31を通して沈澱タンク1
9、スプレーノズル32および水面調整タンク33に洗
浄水23または冷却水としてそれぞれ適量ずつ供給され
る。また、水面調整タンク33内の冷却水は、連結パイ
プ36を通して水冷ジャケット35に供給される。そし
て、このタンク33およびジャケット35の水面の高さ
を一定に保つために、タンク33内の上記一定の高さの
水面以上の冷却水は、オーバフローパイプ34を通して
沈澱タンク19に供給される。また、スプレーノズル3
2からスクラバ室21に噴射された洗浄水23は、この
燃焼ガス中の固体粒子を捕集すると共に燃焼ガスにより
加熱されてから下方に落下して、スクラバ室21から連
通管22を通して沈澱タンク19内に集められる。
【0018】沈澱タンク19内の洗浄水23は、循環ポ
ンプ24により給水パイプ25を通して水面調整タンク
26に適量ずつ供給される。また、水面調整タンク26
内の洗浄水23は、連結パイプ29を通して熱交換器1
5の冷却水水タンク28内に冷却水として供給される。
そして、これらのタンク26および28の水面の高さを
一定に保つために、タンク26内の上記一定の高さの水
面以上の洗浄水23はオーバフローパイプ27を通して
沈澱タンク19に戻される。
ンプ24により給水パイプ25を通して水面調整タンク
26に適量ずつ供給される。また、水面調整タンク26
内の洗浄水23は、連結パイプ29を通して熱交換器1
5の冷却水水タンク28内に冷却水として供給される。
そして、これらのタンク26および28の水面の高さを
一定に保つために、タンク26内の上記一定の高さの水
面以上の洗浄水23はオーバフローパイプ27を通して
沈澱タンク19に戻される。
【0019】熱交換器15の冷却水タンク28内に供給
された洗浄水23は、ガス通路16を通過する燃焼ガス
により熱交換パイプ51およびガス通路16の外周壁を
介して加熱されて燃焼ガスを冷却する。この場合、5本
の熱交換パイプ51は何れも上下方向に沿って延びてい
るから、冷却水としての洗浄水23は、これらの熱交換
パイプ51内を下方から上方に向かって移動しつつ加熱
される。そして、冷却水タンク28内の洗浄水23は、
100℃前後まで上昇してその一部が順次蒸発するが、
水面調整タンク26内の洗浄水23は高々60℃位に留
まっている。
された洗浄水23は、ガス通路16を通過する燃焼ガス
により熱交換パイプ51およびガス通路16の外周壁を
介して加熱されて燃焼ガスを冷却する。この場合、5本
の熱交換パイプ51は何れも上下方向に沿って延びてい
るから、冷却水としての洗浄水23は、これらの熱交換
パイプ51内を下方から上方に向かって移動しつつ加熱
される。そして、冷却水タンク28内の洗浄水23は、
100℃前後まで上昇してその一部が順次蒸発するが、
水面調整タンク26内の洗浄水23は高々60℃位に留
まっている。
【0020】しかしながら、図4および図5に示す焼却
装置は、以下に述べるような問題点を有している。
装置は、以下に述べるような問題点を有している。
【0021】すなわち、図5に明示されているように、
熱交換器15の5本の熱交換パイプ51は何れも上下方
向に沿って延びているから、ガス通路16を通過する燃
焼ガスはこれらのパイプ51に衝突して乱流となり、こ
の乱流となった燃焼ガスがガス通路16を通過しようと
する。従って、燃焼ガスの流動速度がガス通路16内に
おいて著しく低下させるから、1次燃焼室11および2
次燃焼室13における被焼却物およびその不完全燃焼ガ
スの良好な燃焼が阻害されると共に、熱交換器15にお
ける冷却水(洗浄水23)と燃焼ガスとの熱交換の効率
が低下する。
熱交換器15の5本の熱交換パイプ51は何れも上下方
向に沿って延びているから、ガス通路16を通過する燃
焼ガスはこれらのパイプ51に衝突して乱流となり、こ
の乱流となった燃焼ガスがガス通路16を通過しようと
する。従って、燃焼ガスの流動速度がガス通路16内に
おいて著しく低下させるから、1次燃焼室11および2
次燃焼室13における被焼却物およびその不完全燃焼ガ
スの良好な燃焼が阻害されると共に、熱交換器15にお
ける冷却水(洗浄水23)と燃焼ガスとの熱交換の効率
が低下する。
【0022】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明が解決
しようとする課題は、図4および図5に示すような焼却
装置において、熱交換器15のガス通路16を通過する
燃焼ガスがこのガス通路16に配設された熱交換パイプ
51によりその流効速度を著しく低下させることであ
る。
しようとする課題は、図4および図5に示すような焼却
装置において、熱交換器15のガス通路16を通過する
燃焼ガスがこのガス通路16に配設された熱交換パイプ
51によりその流効速度を著しく低下させることであ
る。
【0023】
【課題を解決するための手段】本発明は、被焼却物を燃
焼する燃焼室と、前記燃焼室における前記燃焼により生
じた燃焼ガスの廃熱を冷媒を用いて回収する熱交換器と
を具備し、前記熱交換器は、前記燃焼ガスを通過させる
ガス通路と、このガス通路を少なくとも部分的に横切る
ように配設され前記冷媒がその内部を通過する複数の熱
交換パイプとを有する焼却装置において、前記熱交換パ
イプの本数は、3本以上であり、この3本以上の熱交換
パイプは、前記燃焼ガスが前記ガス通路を旋回しながら
通過する位置関係で配設されていることを特徴としてい
る。
焼する燃焼室と、前記燃焼室における前記燃焼により生
じた燃焼ガスの廃熱を冷媒を用いて回収する熱交換器と
を具備し、前記熱交換器は、前記燃焼ガスを通過させる
ガス通路と、このガス通路を少なくとも部分的に横切る
ように配設され前記冷媒がその内部を通過する複数の熱
交換パイプとを有する焼却装置において、前記熱交換パ
イプの本数は、3本以上であり、この3本以上の熱交換
パイプは、前記燃焼ガスが前記ガス通路を旋回しながら
通過する位置関係で配設されていることを特徴としてい
る。
【0024】このように構成された焼却装置によれば、
熱交換器のガス通路を通過する燃焼ガスがこのガス通路
を旋回しながら通過するから、燃焼ガスの流動速度が熱
交換パイプにより著しく低下することがなく、このため
に、燃焼室において被焼却物を良好に燃焼させることが
できると共に、熱交換器において燃焼ガスと冷媒との熱
交換を効率良く行うことができる。
熱交換器のガス通路を通過する燃焼ガスがこのガス通路
を旋回しながら通過するから、燃焼ガスの流動速度が熱
交換パイプにより著しく低下することがなく、このため
に、燃焼室において被焼却物を良好に燃焼させることが
できると共に、熱交換器において燃焼ガスと冷媒との熱
交換を効率良く行うことができる。
【0025】
【実施例】次に、本発明の一実施例を図1〜図3を参照
しながら説明する。
しながら説明する。
【0026】図1〜図3に示す本発明の実施例による焼
却装置は、図2を図5と比較すれば明らかなように、図
4および図5に示す本発明者が先に案出した焼却装置に
おいて、5本の熱交換パイプ51の相互の位置関係を変
更したものである。従って、図1〜図3に示す本発明の
実施例による焼却装置は、5本の熱交換パイプ51の相
互の位置関係が異なることを除いて、図4および図5に
示す焼却装置と実質的に同一の構成であり、この図4お
よび図5に示す焼却装置と共通の部分には、これと同一
の符号を付してその説明を省略する。
却装置は、図2を図5と比較すれば明らかなように、図
4および図5に示す本発明者が先に案出した焼却装置に
おいて、5本の熱交換パイプ51の相互の位置関係を変
更したものである。従って、図1〜図3に示す本発明の
実施例による焼却装置は、5本の熱交換パイプ51の相
互の位置関係が異なることを除いて、図4および図5に
示す焼却装置と実質的に同一の構成であり、この図4お
よび図5に示す焼却装置と共通の部分には、これと同一
の符号を付してその説明を省略する。
【0027】図1〜3に示す実施例においては、ガス通
路16は、燃焼ガスが通過する方向とは直交する方向に
おける断面が円形であり、この断面円形のガス通路16
に5本の熱交換パイプ51a〜51eが配設されてい
る。また、5本の熱交換パイプ51a〜51eは、図1
〜図3から明らかなように、燃焼ガスが通過する方向に
沿って順次ほぼ等間隔となるように、ガス通路16に配
設されている。そして、第1の熱交換パイプ51aは正
面から見て(図1参照)右上がりとなるように水平方向
に対してほぼ30°傾斜し、第2の熱交換パイプ51b
は右上がりとなるように水平方向に対してほぼ60°傾
斜し、第3の熱交換パイプ51cはほぼ垂直に延び、第
4の熱交換パイプ51dは左上がりとなるように水平方
向に対して60°傾斜し、第5の熱交換パイプ51eは
左上がりとなるように水平方向に対して30°傾斜して
いる。従って、第1〜第5の熱交換パイプ51a〜51
eは、正面から見て(図1参照)順次反時計方向にほぼ
30°の等角度にかつ全体として片時計方向廻りに螺旋
状に配置されている。なお、図1〜図3において、ほぼ
水平に延びる第6の熱交換パイプを設けてもよいが、完
全に水平であれば、燃焼ガスにより加熱されて上昇しよ
うとする冷却水(洗浄水23)が熱交換パイプ51内を
円滑に流れなくなる。従って、この場合には、6本の熱
交換パイプ51全体を図1の時計方向または反時計方向
に10〜20°回動させた状態に配設した方がよい。
路16は、燃焼ガスが通過する方向とは直交する方向に
おける断面が円形であり、この断面円形のガス通路16
に5本の熱交換パイプ51a〜51eが配設されてい
る。また、5本の熱交換パイプ51a〜51eは、図1
〜図3から明らかなように、燃焼ガスが通過する方向に
沿って順次ほぼ等間隔となるように、ガス通路16に配
設されている。そして、第1の熱交換パイプ51aは正
面から見て(図1参照)右上がりとなるように水平方向
に対してほぼ30°傾斜し、第2の熱交換パイプ51b
は右上がりとなるように水平方向に対してほぼ60°傾
斜し、第3の熱交換パイプ51cはほぼ垂直に延び、第
4の熱交換パイプ51dは左上がりとなるように水平方
向に対して60°傾斜し、第5の熱交換パイプ51eは
左上がりとなるように水平方向に対して30°傾斜して
いる。従って、第1〜第5の熱交換パイプ51a〜51
eは、正面から見て(図1参照)順次反時計方向にほぼ
30°の等角度にかつ全体として片時計方向廻りに螺旋
状に配置されている。なお、図1〜図3において、ほぼ
水平に延びる第6の熱交換パイプを設けてもよいが、完
全に水平であれば、燃焼ガスにより加熱されて上昇しよ
うとする冷却水(洗浄水23)が熱交換パイプ51内を
円滑に流れなくなる。従って、この場合には、6本の熱
交換パイプ51全体を図1の時計方向または反時計方向
に10〜20°回動させた状態に配設した方がよい。
【0028】図1〜図3に示す実施例において、ガス通
路16の断面は、正方形を含む長方形、6角形などの多
角形、楕円形などの任意の形状であってよいのは勿論で
ある。また、熱交換パイプ51a〜51eの本数は、3
本以上の任意の本数であってよいが、ガス通路16の長
さ(燃焼ガスが通過する方向における長さ)および断面
積(この長さ方向とは直交する方向における断面積)、
熱交換パイプ51の断面積(パイプ51の長さ方向とは
直交する方向における断面積)および横断面の形状、ガ
ス通路16の入口における燃焼ガスの流動速度などに応
じて、4〜10本に選定されるのが好ましい。また、熱
交換パイプ51a〜51eを順次ほぼ30°の等角度に
配置したが、この角度は、同様に、15〜45°に選定
されるのが好ましく、25〜35°も選定されるのがさ
らに好ましい。
路16の断面は、正方形を含む長方形、6角形などの多
角形、楕円形などの任意の形状であってよいのは勿論で
ある。また、熱交換パイプ51a〜51eの本数は、3
本以上の任意の本数であってよいが、ガス通路16の長
さ(燃焼ガスが通過する方向における長さ)および断面
積(この長さ方向とは直交する方向における断面積)、
熱交換パイプ51の断面積(パイプ51の長さ方向とは
直交する方向における断面積)および横断面の形状、ガ
ス通路16の入口における燃焼ガスの流動速度などに応
じて、4〜10本に選定されるのが好ましい。また、熱
交換パイプ51a〜51eを順次ほぼ30°の等角度に
配置したが、この角度は、同様に、15〜45°に選定
されるのが好ましく、25〜35°も選定されるのがさ
らに好ましい。
【0029】上述のように構成されたガス通路16を燃
焼ガスが通過する際、5本の熱交換パイプ51a〜51
eがこの燃焼ガスを少しずつ同方向(図1における反時
計方向)に旋回させるから、燃焼ガスは、図3に示すよ
うに旋回流52となってガス通路16を通過する。従っ
て、熱交換パイプ51a〜51eにより燃焼ガスの流動
速度が著しく低下することはない。
焼ガスが通過する際、5本の熱交換パイプ51a〜51
eがこの燃焼ガスを少しずつ同方向(図1における反時
計方向)に旋回させるから、燃焼ガスは、図3に示すよ
うに旋回流52となってガス通路16を通過する。従っ
て、熱交換パイプ51a〜51eにより燃焼ガスの流動
速度が著しく低下することはない。
【0030】上述の実施例において、ガス通路16およ
び熱交換パイプ51の寸法やガス通路16を通過する燃
焼ガスの流動速度は、本発明の目的を達成し得る限り、
任意の値に選定することができる。しかし、実用性を考
慮した場合、ガス通路16は、その長さ(燃焼ガスが通
過する方向における長さ)が400〜2,000mmで
あるのが好ましく、600〜1,500mmであるのが
さらに好ましく、例えば1,000mmであってよく、
その直径が200〜1,000mmであるのが好まし
く、300〜800mmであるのがさらに好ましく、例
えば500mmであってよく、従って、断面積(上記長
さ方向とは直交する方向における断面積)が約314〜
約7,850cm2 であるのが好ましく、約707〜約
5,024cm2 であるのがさらに好ましく、例えば約
1,963cm2 であってよい。また、同様の理由か
ら、熱交換パイプ51は、その内径が27.0〜67.
9mmであるのが好ましく、例えば52.9mmであっ
てよく、その外径が34.0〜76.3mmであるのが
好ましく、例えば60.5mmであってよい。さらに、
同様の理由から、ガス通路16を通過する燃焼ガスの流
動速度は、4〜20m/secであるのが好ましく、7
〜15m/secであるのがさらに好ましく、例えば1
0m/secであってよい。
び熱交換パイプ51の寸法やガス通路16を通過する燃
焼ガスの流動速度は、本発明の目的を達成し得る限り、
任意の値に選定することができる。しかし、実用性を考
慮した場合、ガス通路16は、その長さ(燃焼ガスが通
過する方向における長さ)が400〜2,000mmで
あるのが好ましく、600〜1,500mmであるのが
さらに好ましく、例えば1,000mmであってよく、
その直径が200〜1,000mmであるのが好まし
く、300〜800mmであるのがさらに好ましく、例
えば500mmであってよく、従って、断面積(上記長
さ方向とは直交する方向における断面積)が約314〜
約7,850cm2 であるのが好ましく、約707〜約
5,024cm2 であるのがさらに好ましく、例えば約
1,963cm2 であってよい。また、同様の理由か
ら、熱交換パイプ51は、その内径が27.0〜67.
9mmであるのが好ましく、例えば52.9mmであっ
てよく、その外径が34.0〜76.3mmであるのが
好ましく、例えば60.5mmであってよい。さらに、
同様の理由から、ガス通路16を通過する燃焼ガスの流
動速度は、4〜20m/secであるのが好ましく、7
〜15m/secであるのがさらに好ましく、例えば1
0m/secであってよい。
【0031】また、給水パイプ25、オーバフローパイ
プ27および連結パイプ29は、それぞれ、その内径を
例えば52.9mm、その外径を60.5mmとするこ
とができる。また、水面調整タンク26は、その内部の
容積が例えば20リットルであってよく、その内部の高
さが例えば500mmであってよく、その内部の水面ま
での高さが例えば180mmであってよい。さらに、熱
交換器15について一例を挙げると、ガス通路16の容
積を0.26m3 、保有水量を0.24m3 、冷却水2
8の内部の水面よりも上方の空間の容積を0.30m3
とすることができ、この場合には、冷却水タンク28の
内部の容積は0.54m3 となり、熱交換器15の全容
積は0.80m3 となる。また、別の一例を挙げると、
ガス通路16の容積を0.50m3 、保有水量を0.3
0m3 、冷却水タンク28の内部の水面よりも上方の空
間の容積を0.40m3 とすることができ、この場合に
は、冷却水タンク28の内部の容積は0.70m3 とな
り、熱交換器15の全容積は1.20m3 となる。ま
た、実用性を考慮した場合、熱交換器15の全容積に対
する熱ガス通路の容積、保有水量および冷却水タンク2
8の内部の水面よりも上方の空間の容積は、それぞれ、
25〜50%であるのが好ましい。
プ27および連結パイプ29は、それぞれ、その内径を
例えば52.9mm、その外径を60.5mmとするこ
とができる。また、水面調整タンク26は、その内部の
容積が例えば20リットルであってよく、その内部の高
さが例えば500mmであってよく、その内部の水面ま
での高さが例えば180mmであってよい。さらに、熱
交換器15について一例を挙げると、ガス通路16の容
積を0.26m3 、保有水量を0.24m3 、冷却水2
8の内部の水面よりも上方の空間の容積を0.30m3
とすることができ、この場合には、冷却水タンク28の
内部の容積は0.54m3 となり、熱交換器15の全容
積は0.80m3 となる。また、別の一例を挙げると、
ガス通路16の容積を0.50m3 、保有水量を0.3
0m3 、冷却水タンク28の内部の水面よりも上方の空
間の容積を0.40m3 とすることができ、この場合に
は、冷却水タンク28の内部の容積は0.70m3 とな
り、熱交換器15の全容積は1.20m3 となる。ま
た、実用性を考慮した場合、熱交換器15の全容積に対
する熱ガス通路の容積、保有水量および冷却水タンク2
8の内部の水面よりも上方の空間の容積は、それぞれ、
25〜50%であるのが好ましい。
【0032】なお、上述の実施例において、必要に応じ
て、熱交換パイプ51a〜51eの外周囲にフィンを設
けることもできる。また、燃焼ガスを熱交換パイプ51
により旋回させる方向を一方向のみとしたが、途中まで
は一方向(例えば時計方向)に旋回させ、途中から逆方
向(例えば反時計方向)に旋回させることも可能であ
る。
て、熱交換パイプ51a〜51eの外周囲にフィンを設
けることもできる。また、燃焼ガスを熱交換パイプ51
により旋回させる方向を一方向のみとしたが、途中まで
は一方向(例えば時計方向)に旋回させ、途中から逆方
向(例えば反時計方向)に旋回させることも可能であ
る。
【0033】さらに、上述の実施例においては、熱交換
パイプ51a〜51eがガス通路16を全幅(直径全
体)にわたって横切るようにしたが、燃焼ガスが通過す
る方向に沿って延びるようにガス通路16の中心に比較
的径の大きい冷却水通過用パイプ(図示せず)を設け、
熱交換パイプ51がこの冷却水通過用パイプにその一端
を開口させると共に冷却水タンク28の内部にその他端
を開口させるようにしてもよい。このようにすれば、熱
交換パイプ51の長さは約1/2になるが、その本数を
増やせば、熱交換の効率を上述の実施例の場合とほぼ同
様にすることができる。なお、この場合、ガス通路16
全体を傾斜(例えば45°)させて配置すれば、上記冷
却水通過用パイプおよび熱交換パイプ51a〜51eが
何れも水平に配置されることはないから、冷却水(洗浄
水23)を下方から上方に良好に流動させることができ
る。
パイプ51a〜51eがガス通路16を全幅(直径全
体)にわたって横切るようにしたが、燃焼ガスが通過す
る方向に沿って延びるようにガス通路16の中心に比較
的径の大きい冷却水通過用パイプ(図示せず)を設け、
熱交換パイプ51がこの冷却水通過用パイプにその一端
を開口させると共に冷却水タンク28の内部にその他端
を開口させるようにしてもよい。このようにすれば、熱
交換パイプ51の長さは約1/2になるが、その本数を
増やせば、熱交換の効率を上述の実施例の場合とほぼ同
様にすることができる。なお、この場合、ガス通路16
全体を傾斜(例えば45°)させて配置すれば、上記冷
却水通過用パイプおよび熱交換パイプ51a〜51eが
何れも水平に配置されることはないから、冷却水(洗浄
水23)を下方から上方に良好に流動させることができ
る。
【0034】
【発明の効果】以上において説明したように、本発明に
おいては、熱交換器のガス通路に配設される熱交換パイ
プの本数は、3本以上であり、この3本以上の熱交換パ
イプは、燃焼ガスがガス通路を旋回しながら通過する位
置関係で配設されている。従って、燃焼ガスがガス通路
を旋回しながら通過するから、燃焼ガスの流動速度が熱
交換パイプにより著しく低下することがなく、このため
に、燃焼室において被焼却物を良好に燃焼させることが
でき、また、熱交換器において燃焼ガスと冷媒との熱交
換を効率良く行うことができる。
おいては、熱交換器のガス通路に配設される熱交換パイ
プの本数は、3本以上であり、この3本以上の熱交換パ
イプは、燃焼ガスがガス通路を旋回しながら通過する位
置関係で配設されている。従って、燃焼ガスがガス通路
を旋回しながら通過するから、燃焼ガスの流動速度が熱
交換パイプにより著しく低下することがなく、このため
に、燃焼室において被焼却物を良好に燃焼させることが
でき、また、熱交換器において燃焼ガスと冷媒との熱交
換を効率良く行うことができる。
【図1】本発明の一実施例による焼却装置の熱交換器の
正面図である。
正面図である。
【図2】図1のII−II線における断面図である。
【図3】図1に示す熱交換器における熱交換パイプの位
置関係を示す概略斜視図である。
置関係を示す概略斜視図である。
【図4】本発明者が先に案出した焼却装置の全体を示す
概略的な縦断面図である。
概略的な縦断面図である。
【図5】図4に示す焼却装置の熱交換器の図2と同様の
断面図である。
断面図である。
11 1次燃焼室 13 2次燃焼室 15 熱交換器 16 ガス通路 23 洗浄水(冷却水) 28 冷却水タンク(冷媒タンク) 51a 熱交換パイプ 51b 熱交換パイプ 51c 熱交換パイプ 51d 熱交換パイプ 51e 熱交換パイプ 52 旋回流
Claims (11)
- 【請求項1】被焼却物を燃焼する燃焼室と、 前記燃焼室における前記燃焼により生じた燃焼ガスの廃
熱を冷媒を用いて回収する熱交換器とを具備し、 前記熱交換器は、前記燃焼ガスを通過させるガス通路
と、このガス通路を少なくとも部分的に横切るように配
設され前記冷媒がその内部を通過する複数の熱交換パイ
プとを有する焼却装置において、 前記熱交換パイプの本数は、3本以上であり、 この3本以上の熱交換パイプは、前記燃焼ガスが前記ガ
ス通路を旋回しながら通過する位置関係で配設されてい
ることを特徴とする焼却装置。 - 【請求項2】前記ガス通路は、前記燃焼ガスが通過する
方向とは直交する方向における断面がほぼ円形であるこ
とを特徴とする請求項1に記載の装置。 - 【請求項3】前記ガス通路は、前記燃焼ガスが通過する
方向とは直交する方向における断面がほぼ長方形である
ことを特徴とする請求項1に記載の装置。 - 【請求項4】前記熱交換パイプの本数は、4〜10本で
あることを特徴とする請求項1、2または3に記載の装
置。 - 【請求項5】前記3本以上の熱交換パイプは、前記燃焼
ガスが通過する方向に沿って順次適当な間隔を置いてか
つ全体として螺旋状に配置されていることを特徴とする
請求項1〜4のうちの何れか1つに記載の装置。 - 【請求項6】前記3本以上の熱交換パイプは、前記ガス
通路の入口から前記燃焼ガスの通過方向を見て順次15
〜45°の角度を成すように、全体として螺旋状に配置
されていることを特徴とする請求項1〜5のうちの何れ
か1つに記載の装置。 - 【請求項7】前記3本以上の熱交換パイプは、前記ガス
通路の入口から前記燃焼ガスの通過方向を見て順次25
〜35°の角度を成すように、全体として螺旋状に配置
されていることを特徴とする請求項1〜5のうちの何れ
か1つに記載の装置。 - 【請求項8】前記冷媒が水であることを特徴とする請求
項1〜7のうちの何れか1つに記載の装置。 - 【請求項9】前記熱交換器は、前記冷媒が満たされる冷
媒タンクをさらに有し、 前記ガス通路は、前記冷媒タンクを貫通するように構成
され、 前記熱交換パイプは、前記ガス通路を全幅にたって横切
るように配設されその両端が前記冷媒タンク内にそれぞ
れ開口していることを特徴とする請求項1〜8のうちの
何れか1つに記載の装置。 - 【請求項10】前記熱交換器は、前記燃焼ガスが通過す
る方向に沿って延びるように前記ガス通路に設けられた
冷媒通過用パイプをさらに具備し、 前記熱交換パイプは、前記ガス通路の外周壁と前記冷媒
通過用パイプとの間において前記ガス通路を部分的に横
切っていることを特徴とする請求項1〜8のうちの何れ
か1つに記載の装置。 - 【請求項11】前記冷媒通過用パイプは、前記燃焼ガス
が通過する方向に沿って前記ガス通路の中心を延びてい
ることを特徴とする請求項10に記載の装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4024674A JP3054259B2 (ja) | 1992-01-14 | 1992-01-14 | 焼却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4024674A JP3054259B2 (ja) | 1992-01-14 | 1992-01-14 | 焼却装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05187620A JPH05187620A (ja) | 1993-07-27 |
| JP3054259B2 true JP3054259B2 (ja) | 2000-06-19 |
Family
ID=12144688
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4024674A Expired - Lifetime JP3054259B2 (ja) | 1992-01-14 | 1992-01-14 | 焼却装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3054259B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4385596A (en) * | 1979-07-19 | 1983-05-31 | Nissan Motor Company, Limited | Fuel supply control system for an internal combustion engine |
| KR20160149813A (ko) * | 2015-06-19 | 2016-12-28 | 이두형 | 탄화장치의 폐열 열교환장치 |
| KR102230703B1 (ko) * | 2020-11-11 | 2021-03-22 | 진산아스콘(주) | 골재 가열로의 배기가스 온도저감장치 |
-
1992
- 1992-01-14 JP JP4024674A patent/JP3054259B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05187620A (ja) | 1993-07-27 |
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