JP3125217B2 - 冷却液を用いた急冷装置 - Google Patents
冷却液を用いた急冷装置Info
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D7/16—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged in parallel spaced relation
- F28D7/1615—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged in parallel spaced relation the conduits being inside a casing and extending at an angle to the longitudinal axis of the casing; the conduits crossing the conduit for the other heat exchange medium
- F28D7/1623—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged in parallel spaced relation the conduits being inside a casing and extending at an angle to the longitudinal axis of the casing; the conduits crossing the conduit for the other heat exchange medium with particular pattern of flow of the heat exchange media, e.g. change of flow direction
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D7/0066—Multi-circuit heat-exchangers, e.g. integrating different heat exchange sections in the same unit or heat-exchangers for more than two fluids
- F28D7/0075—Multi-circuit heat-exchangers, e.g. integrating different heat exchange sections in the same unit or heat-exchangers for more than two fluids with particular circuits for the same heat exchange medium, e.g. with the same heat exchange medium flowing through sections having different heat exchange capacities or for heating or cooling the same heat exchange medium at different temperatures
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F13/00—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
- F28F13/06—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by affecting the pattern of flow of the heat-exchange media
- F28F13/12—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by affecting the pattern of flow of the heat-exchange media by creating turbulence, e.g. by stirring, by increasing the force of circulation
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、例えば各種焼却
炉、溶融炉などから排出される有害物質のダイオキシン
類の二次合成を完全に阻止防止可能とするダイオキシン
類の再合成を防止できる冷却液を用いた急冷装置に関す
るものである。
炉、溶融炉などから排出される有害物質のダイオキシン
類の二次合成を完全に阻止防止可能とするダイオキシン
類の再合成を防止できる冷却液を用いた急冷装置に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】焼却炉、溶融炉等の燃焼装置に用いられ
る冷却装置は、廃棄物処理は勿論のこと、金属精錬施
設、紙パルプの漂白工程、セメント、ガラス、セラミッ
クの各工場、化学原料ないし化学製品の製造工場等広範
な産業分野で使用されている。
る冷却装置は、廃棄物処理は勿論のこと、金属精錬施
設、紙パルプの漂白工程、セメント、ガラス、セラミッ
クの各工場、化学原料ないし化学製品の製造工場等広範
な産業分野で使用されている。
【０００３】しかしながら、これらの施設、工場から冷
却処理されて排気される気体中には人体に有害なダイオ
キシン類が再合成されており、これにより大気や地球環
境を破壊しつつあるのが現状であり、地球規模での改善
が広く叫ばれている。
却処理されて排気される気体中には人体に有害なダイオ
キシン類が再合成されており、これにより大気や地球環
境を破壊しつつあるのが現状であり、地球規模での改善
が広く叫ばれている。
【０００４】そして、大気汚染物質であり人体に有害な
ダイオキシン類を除去するための種々の急冷装置が開発
されている。
ダイオキシン類を除去するための種々の急冷装置が開発
されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、この種のダ
イオキシン類除去装置や方法は、高温燃焼によるダイオ
キシン類の高温分解や、高温状態より大気中へ放出され
る排ガスの冷却時に生ずる虞れのある合成ダイオキシン
類の発生を防止する手段などが知られているが、いづれ
も構造が複雑で有効かつ、低価格でできないという問題
があった。
イオキシン類除去装置や方法は、高温燃焼によるダイオ
キシン類の高温分解や、高温状態より大気中へ放出され
る排ガスの冷却時に生ずる虞れのある合成ダイオキシン
類の発生を防止する手段などが知られているが、いづれ
も構造が複雑で有効かつ、低価格でできないという問題
があった。
【０００６】すなわち、この発明は例えば８００℃以上
の高温の排ガスを、多数の並列かつ重畳構成の液体冷却
管内に向けて、これら液体冷却管によって形成される流
路に沿って短時間に通過させることにより、ダイオキシ
ン類の合成温度以下に急冷させてダイオキシン類の発生
を完全に防止できるようにした冷却液を用いた急冷装置
を提供することを目的とする。
の高温の排ガスを、多数の並列かつ重畳構成の液体冷却
管内に向けて、これら液体冷却管によって形成される流
路に沿って短時間に通過させることにより、ダイオキシ
ン類の合成温度以下に急冷させてダイオキシン類の発生
を完全に防止できるようにした冷却液を用いた急冷装置
を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明は、叙上の点に
着目して成されたもので、以下の構成を備えることによ
り、上記課題を解決できるものである。
着目して成されたもので、以下の構成を備えることによ
り、上記課題を解決できるものである。
【０００８】（１）高温ガスの導入開口部を下部に形成
し、熱交換後の低温ガスを排気する導出開口部を上部に
形成した急冷筒体内に多数の液体冷却管を間隔を置いて
同一平面上に整列配置させた平面液冷管群を順次と間隔
を置いて平行に組込み重畳させ、各平面液冷管群を構成
する隣り合う液体冷却管との間隙を、ガスの流路として
形成すると共に、前記平面液冷管群の少なくとも２以上
を一組とする多段液冷管ユニットとして分割して必要な
組数に形成し、これら各多段液冷管ユニットの両端に冷
却液体の導入部および熱交換された高温液体の導出部を
形成し、かつ上下に隣り合う前記多段液冷管ユニットに
は互いに異なる方向より冷却液体を供給するようにして
成ることを特徴とする冷却液を用いた急冷装置。
し、熱交換後の低温ガスを排気する導出開口部を上部に
形成した急冷筒体内に多数の液体冷却管を間隔を置いて
同一平面上に整列配置させた平面液冷管群を順次と間隔
を置いて平行に組込み重畳させ、各平面液冷管群を構成
する隣り合う液体冷却管との間隙を、ガスの流路として
形成すると共に、前記平面液冷管群の少なくとも２以上
を一組とする多段液冷管ユニットとして分割して必要な
組数に形成し、これら各多段液冷管ユニットの両端に冷
却液体の導入部および熱交換された高温液体の導出部を
形成し、かつ上下に隣り合う前記多段液冷管ユニットに
は互いに異なる方向より冷却液体を供給するようにして
成ることを特徴とする冷却液を用いた急冷装置。
【０００９】（２）上下に隣り合う平面液冷管群の互い
に相対向する各液体冷却管は位置をずらした断面一松模
様状に配設して高温ガスの流路を蛇行できるようにして
成ることを特徴とする前記（１）記載の冷却液を用いた
急冷装置。
に相対向する各液体冷却管は位置をずらした断面一松模
様状に配設して高温ガスの流路を蛇行できるようにして
成ることを特徴とする前記（１）記載の冷却液を用いた
急冷装置。
【００１０】（３）液体冷却管には必要な箇所に冷却フ
ィンを複数設けて成ることを特徴とする前記（１）また
は（２）記載の冷却液を用いた急冷装置。
ィンを複数設けて成ることを特徴とする前記（１）また
は（２）記載の冷却液を用いた急冷装置。
【００１１】（４）液体冷却管の内部に液体を旋回させ
るための旋回羽根を縦装して成ることを特徴とする前記
（１）または（２）あるいは（３）いづれか記載の冷却
液を用いた急冷装置。
るための旋回羽根を縦装して成ることを特徴とする前記
（１）または（２）あるいは（３）いづれか記載の冷却
液を用いた急冷装置。
【００１２】（５）急冷筒体の導入開口部には、導入す
るガスを拡散できる旋回翼などの分散手段を設けて成る
ことを特徴とする前記（１）記載の冷却液を用いた急冷
装置。
るガスを拡散できる旋回翼などの分散手段を設けて成る
ことを特徴とする前記（１）記載の冷却液を用いた急冷
装置。
【００１３】なお、この発明で指称するダイオキシン類
とは、７５種の異性体・同族体が存在するポリ塩化ジベ
ンゾパラダイオキシン（Ｐｏｌｙ−ｃｈｌｏｒｉｎａｔ
ｅｄｄｉｂｅｎｚｏ−ｐ−ｄｉｏｘｉｎｓ：ＰＣＤＤ
ｓ）と１３５種の異性体、同族体が存在するポリ塩化ジ
ベンゾフラン（Ｐｏｌｙ−ｃｈｌｏｒｉｎａｔｅｄｄｉ
ｂｅｎｚｏｆｕｒａｎｓ：ＰＣＤＦｓ）を包含するがさ
らに、ポリ塩化ビフェニル（ＰＣＢ）にも２０９種類の
異性体、同族体が存在し、共偏平構造を持つ１２種類の
コプラナーＰＣＢ（Ｃｏ−ＰＣＢ）の異性体、同族体は
毒性が強く、その生体作用はＰＣＤＤｓのそれと類似し
ており、Ｃｏ−ＰＣＢはＰＣＢの製品中に存在するとと
もに、ＰＣＤＤｓ・ＰＣＤＦｓと同様に、廃棄物の焼却
装置で生成し、環境を広く汚染しているので、このＣｏ
−ＰＣＢも含めてダイオキシン類と総称する。
とは、７５種の異性体・同族体が存在するポリ塩化ジベ
ンゾパラダイオキシン（Ｐｏｌｙ−ｃｈｌｏｒｉｎａｔ
ｅｄｄｉｂｅｎｚｏ−ｐ−ｄｉｏｘｉｎｓ：ＰＣＤＤ
ｓ）と１３５種の異性体、同族体が存在するポリ塩化ジ
ベンゾフラン（Ｐｏｌｙ−ｃｈｌｏｒｉｎａｔｅｄｄｉ
ｂｅｎｚｏｆｕｒａｎｓ：ＰＣＤＦｓ）を包含するがさ
らに、ポリ塩化ビフェニル（ＰＣＢ）にも２０９種類の
異性体、同族体が存在し、共偏平構造を持つ１２種類の
コプラナーＰＣＢ（Ｃｏ−ＰＣＢ）の異性体、同族体は
毒性が強く、その生体作用はＰＣＤＤｓのそれと類似し
ており、Ｃｏ−ＰＣＢはＰＣＢの製品中に存在するとと
もに、ＰＣＤＤｓ・ＰＣＤＦｓと同様に、廃棄物の焼却
装置で生成し、環境を広く汚染しているので、このＣｏ
−ＰＣＢも含めてダイオキシン類と総称する。
【００１４】以下にその構造式を示す。
【００１５】
【化１】
【００１６】
【発明の実施の形態】以下に、この発明の実施の形態を
図面と共に説明する。なお、図示の例は、焼却炉、溶融
炉などの各種産業廃棄物などを対象とした各種炉に用い
られる急冷装置について説明する。
図面と共に説明する。なお、図示の例は、焼却炉、溶融
炉などの各種産業廃棄物などを対象とした各種炉に用い
られる急冷装置について説明する。
【００１７】１は急冷装置で、平面、四方形好ましくは
長方形で側面も上下方向に長い長方形の室構成の急冷筒
体２を備える。３は、この急冷筒体２の下側に開口した
導入開口部を示し、各種炉から生成されるダイオキシン
類の構成化学分子の分解状態にある、例えば８００℃以
上の高温排ガスを導入できる。４は、この急冷筒体２の
上側に開口した急冷処理後の低温排ガス、すなわち、ダ
イオキシン類の合成温度３００℃以下、例えば２７０℃
以下の排ガスの導出開口部である。
長方形で側面も上下方向に長い長方形の室構成の急冷筒
体２を備える。３は、この急冷筒体２の下側に開口した
導入開口部を示し、各種炉から生成されるダイオキシン
類の構成化学分子の分解状態にある、例えば８００℃以
上の高温排ガスを導入できる。４は、この急冷筒体２の
上側に開口した急冷処理後の低温排ガス、すなわち、ダ
イオキシン類の合成温度３００℃以下、例えば２７０℃
以下の排ガスの導出開口部である。
【００１８】５は断面円形，角形など好みの形状を有す
る液体冷却管で、耐熱性の強いステンレス，チタンなど
の金属や耐熱性セラミックス等が用いられると共に一方
の開口端より他方の開口端に向けて冷却液体、例えば冷
却水が供給される。この冷却水は常温でよく、必ずしも
低温である必要はない。
る液体冷却管で、耐熱性の強いステンレス，チタンなど
の金属や耐熱性セラミックス等が用いられると共に一方
の開口端より他方の開口端に向けて冷却液体、例えば冷
却水が供給される。この冷却水は常温でよく、必ずしも
低温である必要はない。
【００１９】この液体冷却管５には、必要な箇所に熱交
換効果を高める吸熱用フィン５ａが設けられ、さらに内
部には図７（ａ），（ｂ）に示すように一枚以上の旋回
羽根５ｂが縦設され、冷却水が旋回しながら流通できる
ようになっている。そしてこの旋回羽根５ｂによって流
通する冷却水の常に冷たい部分が常時、管５の内壁に向
って作用し、排ガスの冷却作用を有効に行わせることが
できる。また液体冷却管５はその多数が一定の間隔を置
いて同一平面上に整列されて、平面液冷管群ａを形成
し、この平面液冷管群ａは前記急冷筒体２内に順次と同
一方向に向けて多段に配設され重畳され、そして、これ
ら液体冷却管５の間に沿って排ガスの流路Ｆが形成され
る。
換効果を高める吸熱用フィン５ａが設けられ、さらに内
部には図７（ａ），（ｂ）に示すように一枚以上の旋回
羽根５ｂが縦設され、冷却水が旋回しながら流通できる
ようになっている。そしてこの旋回羽根５ｂによって流
通する冷却水の常に冷たい部分が常時、管５の内壁に向
って作用し、排ガスの冷却作用を有効に行わせることが
できる。また液体冷却管５はその多数が一定の間隔を置
いて同一平面上に整列されて、平面液冷管群ａを形成
し、この平面液冷管群ａは前記急冷筒体２内に順次と同
一方向に向けて多段に配設され重畳され、そして、これ
ら液体冷却管５の間に沿って排ガスの流路Ｆが形成され
る。
【００２０】そして必要に応じて、図示では少なくとも
２以上の例えば図示のように上下方向に７個の平面液冷
管群ａを以って一組の多段液冷管ユニットＡ1 を構成
し、この多段液冷管ユニットＡ1 と同一構成の多段液冷
管ユニットＡ2 ，Ａ3 ，Ａ4 ……を多段、例えば６段な
いし１０段（図１，図２の図示では８段）として前記急
冷筒体２内に下方から上方に向けて一体的に組込むと共
に、これら各多段液冷管ユニットＡ1 ，Ａ2 ，Ａ3 ……
の両端にそれぞれ、冷却液体の導入部６1 ，６2，６3
……および熱交換された高温液体の導出部７1 ，７2 ，
７3 ……を接続設置するものである。
２以上の例えば図示のように上下方向に７個の平面液冷
管群ａを以って一組の多段液冷管ユニットＡ1 を構成
し、この多段液冷管ユニットＡ1 と同一構成の多段液冷
管ユニットＡ2 ，Ａ3 ，Ａ4 ……を多段、例えば６段な
いし１０段（図１，図２の図示では８段）として前記急
冷筒体２内に下方から上方に向けて一体的に組込むと共
に、これら各多段液冷管ユニットＡ1 ，Ａ2 ，Ａ3 ……
の両端にそれぞれ、冷却液体の導入部６1 ，６2，６3
……および熱交換された高温液体の導出部７1 ，７2 ，
７3 ……を接続設置するものである。
【００２１】８は冷却液体、例えば冷却水を加圧供給す
るポンプで、冷却水循環タンクＴで冷却された冷却水を
導管９を介して前記各多段液冷管ユニットＡ1 ，Ａ2 ，
Ａ3……の各冷却水の導入部６1 ，６2 ，６3 ……に分
割して供給できる構成としてある。
るポンプで、冷却水循環タンクＴで冷却された冷却水を
導管９を介して前記各多段液冷管ユニットＡ1 ，Ａ2 ，
Ａ3……の各冷却水の導入部６1 ，６2 ，６3 ……に分
割して供給できる構成としてある。
【００２２】なお、前記多段液冷管ユニットＡ1 ，
Ａ2 ，Ａ3 ……に対し、冷却液体の導入部６1 ，６2 ，
６3 ……は図示のように各段毎の交互に反対方向に設け
て冷却液体の供給方向を異ならせ、各多段液冷管ユニッ
トＡ1 ，Ａ2 ，Ａ3 ……による排ガスの冷却効果を均等
に行わせるように配慮してある。
Ａ2 ，Ａ3 ……に対し、冷却液体の導入部６1 ，６2 ，
６3 ……は図示のように各段毎の交互に反対方向に設け
て冷却液体の供給方向を異ならせ、各多段液冷管ユニッ
トＡ1 ，Ａ2 ，Ａ3 ……による排ガスの冷却効果を均等
に行わせるように配慮してある。
【００２３】１０は熱交換された前記高温水の導出部７
1 ，７2 ，７3 ……に接続される排水管であって、各導
出部７1 ，７2 ，７3 ……のそれぞれ接続される単一管
より順次と集束させて１本ないし３本位に纏めて構成
し、前記冷却水循環タンクＴに還流させてある。
1 ，７2 ，７3 ……に接続される排水管であって、各導
出部７1 ，７2 ，７3 ……のそれぞれ接続される単一管
より順次と集束させて１本ないし３本位に纏めて構成
し、前記冷却水循環タンクＴに還流させてある。
【００２４】ところで、前記した液体冷却管５の配設に
関しては、図６に示すように上下に隣り合う平面液冷管
群ａの互いに相対向する各液体冷却管５の位置をずらし
て断面一松模様状に配設して高温排ガスの流路Ｆを蛇行
状態として形成できる。
関しては、図６に示すように上下に隣り合う平面液冷管
群ａの互いに相対向する各液体冷却管５の位置をずらし
て断面一松模様状に配設して高温排ガスの流路Ｆを蛇行
状態として形成できる。
【００２５】さらに、急冷筒体２の導入開口部３には必
要に応じて図７に示すように旋回翼３ａを配設して高温
で導入される排ガスに均一に分散作用を与えて熱交換作
用をより有効に行わせるように構成することもできる。
要に応じて図７に示すように旋回翼３ａを配設して高温
で導入される排ガスに均一に分散作用を与えて熱交換作
用をより有効に行わせるように構成することもできる。
【００２６】さらに、なお、上下に隣り合う多段液冷管
ユニットＡ1 ，Ａ2 ，Ａ3 ……は、図示しないが順次と
９０度など所望の角度による配設方向を変化させて構成
することも可能であると共に急冷筒体２は平面四方形と
は限らず、円形，楕円形などその形状は特定されない。
ユニットＡ1 ，Ａ2 ，Ａ3 ……は、図示しないが順次と
９０度など所望の角度による配設方向を変化させて構成
することも可能であると共に急冷筒体２は平面四方形と
は限らず、円形，楕円形などその形状は特定されない。
【００２７】また、前記冷却水循環タンクＴは、クーリ
ングタワー１１と循環管１２で接続され、クーリングタ
ワー１１にはさらに清水管１３と前記タンクＴより熱交
換されて加温状態の水を供給する一方の循環管１２とを
接続し、撹拌翼１１ａによって冷却熱交換処理し、再び
冷却水とさせて他方の循環管１２を経て、再び冷却水循
環タンクＴに供給できるようになっているもので、循環
管１２の途中には加圧用のポンプ１４やバルブ１５を介
装させて置くものである。
ングタワー１１と循環管１２で接続され、クーリングタ
ワー１１にはさらに清水管１３と前記タンクＴより熱交
換されて加温状態の水を供給する一方の循環管１２とを
接続し、撹拌翼１１ａによって冷却熱交換処理し、再び
冷却水とさせて他方の循環管１２を経て、再び冷却水循
環タンクＴに供給できるようになっているもので、循環
管１２の途中には加圧用のポンプ１４やバルブ１５を介
装させて置くものである。
【００２８】１６は、図９に示すように二つ以上の急冷
装置１の各急冷筒体２の導入開口部３と接続される高温
排ガス分割供給用のディストリブュータであるが、大型
の場合など必要に応じて設けるものであって、小型構成
の時は設けなくても良い。１７は導入開口部３に直接ま
たはこのディストリブュータ１６を介して接続される供
給管であって、各種炉から排出されるダイオキシン類を
分解状態にできる８００℃以上の加熱状態を維持して高
温排ガスを所望の圧をもって供給できるようにしてい
る。
装置１の各急冷筒体２の導入開口部３と接続される高温
排ガス分割供給用のディストリブュータであるが、大型
の場合など必要に応じて設けるものであって、小型構成
の時は設けなくても良い。１７は導入開口部３に直接ま
たはこのディストリブュータ１６を介して接続される供
給管であって、各種炉から排出されるダイオキシン類を
分解状態にできる８００℃以上の加熱状態を維持して高
温排ガスを所望の圧をもって供給できるようにしてい
る。
【００２９】なお、図において符号１８は必要個処に設
けたバルブ、１９は導出開口部４に接続される冷却処理
後のガスを導く排出管を示す。
けたバルブ、１９は導出開口部４に接続される冷却処理
後のガスを導く排出管を示す。
【００３０】叙上の構成に基づいて作用を説明する。
【００３１】各種炉から排気される排ガスがダイオキシ
ン類の分解温度以上、例えば８００℃以上でダイオキシ
ン類が分解状態の高温排ガスを、所望の加圧力を与えて
供給管１７より急冷装置１の急冷筒体２の導入開口部３
に導き、直接またはディストリブュータ１６を介して、
急冷筒体２より上方に吐出させる。この急冷筒体２の導
入開口部３に旋回翼３ａが設けてある場合は、排ガスは
強制的に急冷筒体２の入口で急旋回分散作用を受ける
が、旋回翼３ａがなくても排ガスは急冷筒体２の導入開
口部３より上方内部の流路Ｆへ導かれる。
ン類の分解温度以上、例えば８００℃以上でダイオキシ
ン類が分解状態の高温排ガスを、所望の加圧力を与えて
供給管１７より急冷装置１の急冷筒体２の導入開口部３
に導き、直接またはディストリブュータ１６を介して、
急冷筒体２より上方に吐出させる。この急冷筒体２の導
入開口部３に旋回翼３ａが設けてある場合は、排ガスは
強制的に急冷筒体２の入口で急旋回分散作用を受ける
が、旋回翼３ａがなくても排ガスは急冷筒体２の導入開
口部３より上方内部の流路Ｆへ導かれる。
【００３２】他方、高圧の冷却水は、ポンプ８により導
管９を介して急冷装置１の各急冷筒体２の液体冷却管５
内に送給される。８００℃以上の高温排ガスは蛇行した
流路Ｆを通って多段液冷管ユニットＡ1 ，Ａ2 ……を上
方に向けて通過し、急速に温度を降下し急冷筒体２の導
出開口部４にはダイオキシン類合成温度以下の２７０℃
程度で排気される。
管９を介して急冷装置１の各急冷筒体２の液体冷却管５
内に送給される。８００℃以上の高温排ガスは蛇行した
流路Ｆを通って多段液冷管ユニットＡ1 ，Ａ2 ……を上
方に向けて通過し、急速に温度を降下し急冷筒体２の導
出開口部４にはダイオキシン類合成温度以下の２７０℃
程度で排気される。
【００３３】急冷筒体２の導入開口部３から導出開口部
４までの排ガス急冷時間は、極力短く設定し、かつ冷却
水は、必要以上に冷却する必要なく常温より僅かに低い
温度を保持させ排ガスの吐出量に応じて各液体冷却管５
への冷却水の送給量を、導管９に設けた可変調節バルブ
１８により自由に調節できる。
４までの排ガス急冷時間は、極力短く設定し、かつ冷却
水は、必要以上に冷却する必要なく常温より僅かに低い
温度を保持させ排ガスの吐出量に応じて各液体冷却管５
への冷却水の送給量を、導管９に設けた可変調節バルブ
１８により自由に調節できる。
【００３４】各多段液冷管ユニットＡ1 ，Ａ2 ……は、
必要に応じて各段における冷却水が液体冷却管５に対し
て異なる方向から作用するので、通過する排ガスに対す
る冷却作用は均一化し、急冷化を図ることができると共
に、さらに各液体冷却管５に縦装した旋回羽根５ｂによ
って流通する冷却水はスパイラル運動を呈し、断えず低
い温度の冷却成分が表面に現われ、吸熱フィン５ａの働
きと相俟って熱交換をより有効に行わせることができ
る。その上、上下隣り合う液体冷却管５が断面市松模様
状に配設させてあるので、高温排ガスの流路Ｆは蛇行
し、したがって、熱交換効果をより向上できる。
必要に応じて各段における冷却水が液体冷却管５に対し
て異なる方向から作用するので、通過する排ガスに対す
る冷却作用は均一化し、急冷化を図ることができると共
に、さらに各液体冷却管５に縦装した旋回羽根５ｂによ
って流通する冷却水はスパイラル運動を呈し、断えず低
い温度の冷却成分が表面に現われ、吸熱フィン５ａの働
きと相俟って熱交換をより有効に行わせることができ
る。その上、上下隣り合う液体冷却管５が断面市松模様
状に配設させてあるので、高温排ガスの流路Ｆは蛇行
し、したがって、熱交換効果をより向上できる。
【００３５】また、液体冷却管５は、下部側では最も高
い高温排ガスの冷却に関与し、上部側では一応、冷却処
理され比較的低温の排ガスの冷却に係るので、下側の液
体冷却管５より吐出される熱交換された水の方が、上側
の液体冷却管より吐出される熱交換された水の方より部
分的に気泡を含んだ高温であることは明らかであるが、
全体として排出管１０より得られる熱交換された水は２
００℃〜３００℃以下程度のやや温度の高い水となって
おり、冷却水循環タンクＴに還流され、再び接続された
クーリングタワー１１により冷却された冷却水に再処理
されて新たな冷却水として連続的に再利用できる。
い高温排ガスの冷却に関与し、上部側では一応、冷却処
理され比較的低温の排ガスの冷却に係るので、下側の液
体冷却管５より吐出される熱交換された水の方が、上側
の液体冷却管より吐出される熱交換された水の方より部
分的に気泡を含んだ高温であることは明らかであるが、
全体として排出管１０より得られる熱交換された水は２
００℃〜３００℃以下程度のやや温度の高い水となって
おり、冷却水循環タンクＴに還流され、再び接続された
クーリングタワー１１により冷却された冷却水に再処理
されて新たな冷却水として連続的に再利用できる。
【００３６】このようにして高温の排ガスは、急冷処理
され温度降下されるが、急冷処理された排ガスの温度範
囲は、２３０℃〜２８０℃が好ましく、この温度範囲に
入るように液体冷却管５の長さ，太さ，材質，外形およ
びその配設数や重畳段数や冷却水の供給速度などを可変
調節するものである。
され温度降下されるが、急冷処理された排ガスの温度範
囲は、２３０℃〜２８０℃が好ましく、この温度範囲に
入るように液体冷却管５の長さ，太さ，材質，外形およ
びその配設数や重畳段数や冷却水の供給速度などを可変
調節するものである。
【００３７】急冷装置１で急冷されたダイオキシンの発
生が殆どない状態の排ガスは、排出管１２を経て図示し
ない例えばバグフィルタなどの補助装置や活性炭吸着装
置などの補助装置を通り、煤煙などの微粒子上に付着し
たごく微量で許容量とされるダイオキシンをも除去し、
完全に無害化した状態で大気中に放出させることができ
る。
生が殆どない状態の排ガスは、排出管１２を経て図示し
ない例えばバグフィルタなどの補助装置や活性炭吸着装
置などの補助装置を通り、煤煙などの微粒子上に付着し
たごく微量で許容量とされるダイオキシンをも除去し、
完全に無害化した状態で大気中に放出させることができ
る。
【００３８】以上、この発明について一実施の形態をダ
イオキシンの再合成を防止するための急冷装置に用いた
場合を示したが、各種ボイラ、焼却炉などの熱交換を目
的とする冷却装置として広く利用できる。また、冷却液
として、水以外の冷却媒体を用いることもできる。
イオキシンの再合成を防止するための急冷装置に用いた
場合を示したが、各種ボイラ、焼却炉などの熱交換を目
的とする冷却装置として広く利用できる。また、冷却液
として、水以外の冷却媒体を用いることもできる。
【００３９】
【発明の効果】この発明によれば、多数の液体冷却管構
成によって急冷装置の急冷筒体が形成され、また高温の
ガスの流路は、これらの多数多段の液体冷却管内を蛇行
して形成できるもので、全体の構成がきわめて簡単であ
り、しかも、液体冷却管内を流れる冷却液体は、上下の
隣り合う多段液冷管ユニット毎に互いに異なる方向に供
給されるので、著しく熱交換率を高くして例えば８００
℃以上の高温排ガスを瞬時に近く急冷してダイオキシン
合成温度と謂われる３２０℃〜３５０℃の温度以下にす
ることができると共に冷却媒体は水などの液体であるの
で、熱交換後の爾後処理に困難性はなく、しかも液体冷
却管は多数の平面液冷管群と、多数の平面液冷管群を一
組とした多段液冷管ユニットとして組込構造とすること
ができることによって組立、分解が能率的、効率的に実
施でき、かつ新品との部品交換などメンテナンスにも有
効となるなどの効果を有する。
成によって急冷装置の急冷筒体が形成され、また高温の
ガスの流路は、これらの多数多段の液体冷却管内を蛇行
して形成できるもので、全体の構成がきわめて簡単であ
り、しかも、液体冷却管内を流れる冷却液体は、上下の
隣り合う多段液冷管ユニット毎に互いに異なる方向に供
給されるので、著しく熱交換率を高くして例えば８００
℃以上の高温排ガスを瞬時に近く急冷してダイオキシン
合成温度と謂われる３２０℃〜３５０℃の温度以下にす
ることができると共に冷却媒体は水などの液体であるの
で、熱交換後の爾後処理に困難性はなく、しかも液体冷
却管は多数の平面液冷管群と、多数の平面液冷管群を一
組とした多段液冷管ユニットとして組込構造とすること
ができることによって組立、分解が能率的、効率的に実
施でき、かつ新品との部品交換などメンテナンスにも有
効となるなどの効果を有する。
【００４０】しかも、各液体冷却管には、放熱フィンと
内部に縦装した旋回羽根を備えているので、熱交換効率
がきわめて高く、その上熱交換された吸熱状態の液体
は、簡単に放熱して冷却液体として再利用できると共
に、他の熱源の補助用として有効再利用できるという効
果もある。
内部に縦装した旋回羽根を備えているので、熱交換効率
がきわめて高く、その上熱交換された吸熱状態の液体
は、簡単に放熱して冷却液体として再利用できると共
に、他の熱源の補助用として有効再利用できるという効
果もある。
【００４１】さらに、この発明の特徴とする処は、急冷
装置の主要構成が液体冷却管の配列組合せで済むので、
全体として部品点数が少なく、安価量産に適すると共に
既存の各種炉などの急冷装置として廉価に付設できると
いう効果もある。
装置の主要構成が液体冷却管の配列組合せで済むので、
全体として部品点数が少なく、安価量産に適すると共に
既存の各種炉などの急冷装置として廉価に付設できると
いう効果もある。
【図１】 この発明に係る冷却液を用いた急冷装置の要
部構成で液体冷却管を横断して示す縦断説明図
部構成で液体冷却管を横断して示す縦断説明図
【図２】 この発明に係る冷却液を用いた急冷装置の要
部構成で、液体冷却管を縦断して示す縦断説明図
部構成で、液体冷却管を縦断して示す縦断説明図
【図３】 この発明に係る冷却液を用いた急冷装置の要
部構成を図４と異なる位置で示す旋回羽根と吸熱フィン
を省略した横断平面説明図
部構成を図４と異なる位置で示す旋回羽根と吸熱フィン
を省略した横断平面説明図
【図４】 この発明に係る冷却液を用いた急冷装置の要
部構成を図３と、異なる位置で示す旋回羽根と吸熱フィ
ンを省略した横断平面説明図
部構成を図３と、異なる位置で示す旋回羽根と吸熱フィ
ンを省略した横断平面説明図
【図５】 この発明に係る多段液冷管ユニットの横断説
明図
明図
【図６】 液体冷却管とガス流路の配列構成断面説明図
【図７】 液体冷却管の構造を示すもので、（ａ）は右
側の一部を省略して示す横断面図、（ｂ）は（ａ）の V
IIｂ− VIIｂ断面図
側の一部を省略して示す横断面図、（ｂ）は（ａ）の V
IIｂ− VIIｂ断面図
【図８】 急冷筒体の導入開口部に設けられる旋回翼構
成の一例を示す平面説明図
成の一例を示す平面説明図
【図９】 この発明の基本構成を組込んだ他の実施の形
態、例えばダイオキシン防止除去を対象とした急冷装置
の一例を示す説明図
態、例えばダイオキシン防止除去を対象とした急冷装置
の一例を示す説明図
１ 急冷装置 ２ 急冷筒体 ３ 導入開口部 ３ａ 旋回翼 ４ 導出開口部 ５ 液体冷却管 ５ａ 吸熱用フィン ５ｂ 旋回羽根 ６1 ，６2 ，６3 …… 冷却水の導入部 ７1 ，７2 ，７3 …… 熱交換された冷却水の導出部 ８，１４ 加圧ポンプ １０ 排水管 １１ クーリングタワー １２ 循環管 １５，１８ バルブ １６ ディストリブュータ ａ 平面液冷管群 Ａ1 ，Ａ2 ，…… 各段液冷管ユニット Ｔ 冷却水循環タンク
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F23J 15/06 F28D 7/10 F28F 1/40
Claims (5)
- 【請求項１】 高温ガスの導入開口部を下部に形成し、
熱交換後の低温ガスを排気する導出開口部を上部に形成
した急冷筒体内に多数の液体冷却管を間隔を置いて同一
平面上に整列配置させた平面液冷管群を順次と間隔を置
いて平行に組込み重畳させ、各平面液冷管群を構成する
隣り合う液体冷却管との間隙を、ガスの流路として形成
すると共に、前記平面液冷管群の少なくとも２以上を一
組とする多段液冷管ユニットとして分割して必要な組数
に形成し、これら各多段液冷管ユニットの両端に冷却液
体の導入部および熱交換された高温液体の導出部を形成
し、かつ上下に隣り合う前記多段液冷管ユニットには互
いに異なる方向より冷却液体を供給するようにして成る
ことを特徴とする冷却液を用いた急冷装置。 - 【請求項２】 上下に隣り合う平面液冷管群の互いに相
対向する各液体冷却管は位置をずらした断面一松模様状
に配設して高温ガスの流路を蛇行できるようにして成る
ことを特徴とする請求項１記載の冷却液を用いた急冷装
置。 - 【請求項３】 液体冷却管には必要な箇所に冷却フィン
を複数設けて成ることを特徴とする請求項１または２記
載の冷却液を用いた急冷装置。 - 【請求項４】 液体冷却管の内部に液体を旋回させるた
めの旋回羽根を縦装して成ることを特徴とする請求項１
または２あるいは３いづれか記載の冷却液を用いた急冷
装置。 - 【請求項５】 急冷筒体の導入開口部には、導入するガ
スを拡散できる旋回翼などの分散手段を設けて成ること
を特徴とする請求項１記載の冷却液を用いた急冷装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11138841A JP3125217B2 (ja) | 1999-05-19 | 1999-05-19 | 冷却液を用いた急冷装置 |
| PCT/JP2000/002393 WO2000061993A1 (en) | 1999-04-13 | 2000-04-12 | COOLING DEVICE AND METHOD FOR PREVENTING SYNTHESIS OF PCDDs |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11138841A JP3125217B2 (ja) | 1999-05-19 | 1999-05-19 | 冷却液を用いた急冷装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000329330A JP2000329330A (ja) | 2000-11-30 |
| JP3125217B2 true JP3125217B2 (ja) | 2001-01-15 |
Family
ID=15231456
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11138841A Expired - Fee Related JP3125217B2 (ja) | 1999-04-13 | 1999-05-19 | 冷却液を用いた急冷装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3125217B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002350094A (ja) * | 2001-05-30 | 2002-12-04 | Tetsuto Tamura | 急速冷却装置の洗滌装置 |
| JP2002350069A (ja) * | 2001-05-30 | 2002-12-04 | Tetsuto Tamura | 急速冷却装置 |
| ATE377742T1 (de) * | 2003-08-21 | 2007-11-15 | Balcke Duerr Gmbh | Verfahren zur anordnung eines entlüftungsrohres in einem wärmetauscher |
| JP5157061B2 (ja) * | 2005-11-18 | 2013-03-06 | 三菱マテリアル株式会社 | アップテーク及び金属精錬炉 |
| CN104121595B (zh) * | 2014-07-08 | 2017-01-25 | 上海援梦电力能源科技咨询中心 | 一种急冷式烟气混合室装置 |
| CN108172558A (zh) * | 2018-02-09 | 2018-06-15 | 苏州绿控新能源科技有限公司 | 一种适用平面导热功率半导体模块的冷却水道结构 |
-
1999
- 1999-05-19 JP JP11138841A patent/JP3125217B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000329330A (ja) | 2000-11-30 |
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