JP3614345B2 - Fin tube heat exchanger cleaning device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、チューブの外周にらせん状のフィンを設けて伝熱面積を大きくしたフィンチューブ式の熱交換器において、フィンに付着したダストを清掃するフィンチューブ式熱交換器の清掃装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
チューブの外周にらせん状のフィンを設けて伝熱面積を大きくしたフィンチューブ式の熱交換器において、チューブ内には液体または気体が流れ、チューブの外側は気体が流れ、フィンを通してチューブ内の流体と外側の気体との熱交換が行われる。外側の気体には粉塵が多く含まれることが普通であり、この粉塵はフィンに付着して次第に熱効率を低下させる。そこでフィンがらせん状であることを利用し、チューブの外周に沿ってブラシを転動させ、フィンに付着したダストを清掃するフィンチューブ式熱交換器の清掃装置が一般に使用されている。その1例を図面により説明する。図6は従来の清掃装置を備えるフィンチューブ式熱交換器の一部を示す平面図で、1は中を液体または気体の流れるU字形のチューブ、11はその外周に設けられたらせん状のフィン、2はU字形のチューブ1の端部を取り付けた管板、21はチューブ1の他の端部を支持するチューブサポート、3はフィン11に付着したダストを清掃する円盤状のブラシ、4はブラシ3をフィン11に沿って移動させるブラシガイドで、41はチューブ1にフィン11の両側の位置で回転自在に嵌装された回転スリーブ、43は同じくフィン11の両外側の位置で回転スリーブ41と一体に嵌装されたディスク、44はフィン11をかこむように長手方向を向いて配置され、両側のディスク43を一体になって回転するようにナットを締めつけて連結するとともにブラシ3を長手方向に摺動自在に支持する複数のロッド、45は回転スリーブ41の適当な位置に回転スリーブ41と一体に嵌装されたチェーンスプロケット、5はチェーンスプロケット45にかけられたチェーン、6はモータである。
【0003】
図7は、図6に示した清掃装置におけるブラシ3を1本のロッド44に取り付けたブラシガイド4を示す斜視図である。ブラシガイド4は両側の回転スリーブ41、ディスク43およびこれらを連結するロッド44から構成され、回転スリーブ41に嵌装されたチェーンスプロケット45を回転させることによりU字形のチューブ1の直線部分を中心として自由に回転する。ロッド44のうち少なくとも1本にはブラシ3が取り付けてあり、ロッドがチューブ1の回りを回ると、ブラシ3はフィン11の谷間を転動しながららせん状に移動して、フィン11の全域にわたってその谷間を清掃することになる。したがってダストの付着状況に応じて適宜モータ6を回してブラシガイド4を動かしてやることによりフィン11のダストが除去され、熱交換器における良好な熱交換が維持できるのである。
【0004】
ところで、ブラシガイド4は、フィンのダストを清掃するタイミングにおいてのみ必要であり、通常の操業時に熱交換器に対して何ら寄与するものではない。したがってフィン11の周囲にあるロッド44は、極力フィン11の周囲におけるガス流を阻害しないよう、スリムな構造であることが必要である。このため、従来のブラシガイドにおいては、前記のとおり体積の小さいロッドが使用されているが、構造上剛性が不足しがちで回そうとする度にねじれが発生し、軽快に回転しないため大きな回転トルクを必要とし、かつブラシガイド部分のメンテナンスに手間がかかるという問題点があった。またこのねじれのためにフィンを損傷するおそれもあった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような従来のブラシガイドにおける問題点を解消し、ガス流を阻害することなく十分な剛性を有するブラシガイドを備えたフィンチューブ式熱交換器の清掃装置を実現することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は、チューブの外周にらせん状のフィンを設けたフィンチューブ式の熱交換器においてフィンに付着したダストを清掃するフィンチューブ式熱交換器の清掃装置であって、フィンの設けられていない外側位置でチューブに回転自在に嵌装され、一端を半径方向に張り出させてディスク状とした回転スリーブと、一端がこのディスク状部分を介して前記回転スリーブに接合され、長手方向に延びて切り欠いた複数の窓を有し、前記フィンの外面をおおうようにチューブにかぶせられる孔あき鋼管と、この孔あき鋼管の他端の位置でこれを回転自在に支持する円周方向等間隔に配置された3個のサポートローラと、前記孔あき鋼管の隣接する2つの窓の中間部分をガイド部として、これに沿って長手方向に移動自在に、かつ先端が前記フィンの谷間に接触するように取り付けられたブラシとからなることを特徴とするフィンチューブ式熱交換器の清掃装置であり、望ましくは前記ブラシに、内側のフィンと反対向きの外側ブラシを備えた前記のフィンチューブ式熱交換器の清掃装置である。
【0007】
【発明の実施の形態】
本発明によれば、ブラシガイドとして孔あき鋼管を使用し、かつ回転スリーブのディスク状の部分と直接接合することにより、ブラシガイドが一体化されて剛性が向上し、少ないトルクで軽快に回転し、メンテナンスの手間も少ない。
【0008】
【実施例】
本発明の一実施例を図面により説明する。図1は実施例の清掃装置を備えるフィンチューブ式熱交換器の一部を示す部分断面図で、さきの図6における上または下半分に相当するチューブ1本分を示している。図2は図1に示す清掃装置におけるブラシ3を取り付けた孔あき鋼管4のブラシガイドを示す斜視図である。さきに図6で説明した各部分については同一符号を使用している他、22はチューブサポート21に取り付けたサポートプレート、23はサポートプレート22に取り付けた3個のサポートローラ、42は孔あき鋼管4におけるガイド部である。
【0009】
このブラシガイドでは、フィンの外面をおおうようにかぶせられてブラシ移動のためのガイド部材となる部分に、長手方向に延びる複数の窓を切り欠いた孔あき鋼管4を使用している。長手方向の窓はこの鋼管の両端を除くほぼ全長にわたっている。なお鋼管の長さが長い場合、この窓を全長の半分で分割し、長手方向ほぼ中央に全周にわたり連続する部分を設け、長手方向にブラシを2か所に取り付けるようにすることは任意である。
【0010】
図1において右側の回転スリーブ41の端部を半径方向に張り出させてディスク状とし、これに前記孔あき鋼管4の一端を接合するとともに、孔あき鋼管4の他端の位置で、チューブサポート21に取り付けたサポートプレート22に3個のサポートローラ23を配置して孔あき鋼管42の他端の内面を回転自在に支持している。回転スリーブ41にチェーンスプロケット45を嵌装し、これをチェーンで駆動することはさきに説明した図6のものと同様である。
【0011】
孔あき鋼管42は、極度に大きな孔をあけない限り鋼管の剛性を維持するから、ロッドをナットでディスクに締めつけた従来の構造と比較して、ナットのゆるみやロッドのたわみによって回転の際にねじれを生じることがなく、また孔あき鋼管とディスクとを直接接合しているから全体構造が一体化されており、ゆるみ等の問題が発生することがなく少ないトルクで軽快に回転させることができる。
【0012】
図3は図1におけるAA矢視による部分断面図で、孔あき鋼管4の端部が3個のサポートローラ23により回転自在に支持される状況を示している。孔あき鋼管4の窓は端部には到達していないので、サポートローラ23に支持される端部の孔あき鋼管4には窓がなく、全周にわたって連続して支持される。
図4は同じく図1におけるBB矢視による部分断面図である。孔あき鋼管4の隣接する2つの窓の中間部分が従来のロッドに相当するガイド部42であり、ブラシ3はこの部分に取り付けられる。ガイド部42が鋼管の一部で偏平形状であることからブラシ3は回転せず、同じ姿勢のままフィン11に案内されて長手方向に往復移動する。ブラシ3は前記の中間部分に嵌合する移動体31と、フィン内のダストを清掃する内側ブラシ32と、この内側ブラシ31と反対側を向いた外側ブラシ33と、内側ブラシ32と同じく内側のフィン11と嵌合してブラシ3全体をらせんに従って移動させるガイドバー34とで構成される。内側ブラシ32の毛の剛性が高い場合、ガイドバー34を省略することもできる。
【0013】
内側ブラシ32は従来のものと同様に孔あき鋼管4の内側にあるチューブ1のフィン11のダストを清掃するものであるが、外側ブラシ33はこのチューブ1と平行して隣接する他のチューブの清掃を行うためのものである。チューブ1の中心から外側ブラシ33の先端までの距離をRとする。
図5は熱交換器のチューブの配置の一例を示す側面図である。各チューブは左右の間隔P、上下には間隔1/2 Pで千鳥状に配置されている。、今清掃装置を取り付ける対象とするチューブ1の中心から、その直上の段のチューブ1aおよび1bのチューブ外径までの距離をさきのRあるいはそれ以下の値とすることにより、ブラシ3がチューブ1の周囲を回転するとき、外側ブラシ33が隣接するチューブ1aおよび1bのフィン内を清掃できることがこの図により理解できる。したがってブラシ3に外側ブラシ33を設けるようにすれば、本発明の清掃装置は熱交換器のすべてのチューブに備える必要はなく、例えば1段おきに設置すればよいことになる。
【0014】
【発明の効果】
本発明によれば、ガス流を阻害することなく十分な剛性を有するブラシガイドを備えたフィンチューブ式熱交換器の清掃装置が実現し、少ないトルクで軽快に作動し、メンテナンスの手間もかからないなどのすぐれた効果を奏する。
さらに上部ブラシを備えることにより清掃装置の設置台数を半減できるという効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例の清掃装置を備えるフィンチューブ式熱交換器の一部を示す部分断面図である。
【図2】図1の清掃装置におけるブラシガイドを示す斜視図である。
【図3】図1におけるAA矢視による部分断面図である。
【図4】図1におけるBB矢視による部分断面図である。
【図5】本発明に係わる熱交換器のチューブの配置の一例を示す側面図である。
【図6】従来の清掃装置を備えるフィンチューブ式熱交換器の一部を示す平面図である。
【図7】図6の清掃装置におけるブラシガイドを示す斜視図である。
【符号の説明】
1 チューブ
2 管板
3 ブラシ
4 孔あき鋼管(ブラシガイド)
5 チェーン
6 モータ
11 フィン
21 チューブサポート
22 サポートプレート
23 サポートローラ
24 固定スリーブ
31 移動体
32 内側ブラシ
33 外側ブラシ
34 ガイドバー
41 回転スリーブ
42 ガイド部
43 ディスク
44 ロッド[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a fin-tube heat exchanger cleaning device for cleaning dust adhering to fins in a fin-tube heat exchanger in which spiral fins are provided on the outer periphery of a tube to increase the heat transfer area.
[0002]
[Prior art]
In a finned tube heat exchanger with spiral fins on the outer periphery of the tube to increase the heat transfer area, liquid or gas flows inside the tube, gas flows outside the tube, and fluid in the tube passes through the fin. And heat exchange with the outside gas. The outside gas usually contains a lot of dust, and this dust adheres to the fins and gradually decreases the thermal efficiency. Therefore, a fin tube heat exchanger cleaning device is generally used that utilizes the fact that the fins are spiral, rolls the brush along the outer periphery of the tube, and cleans dust adhering to the fins. One example will be described with reference to the drawings. FIG. 6 is a plan view showing a part of a finned tube heat exchanger provided with a conventional cleaning device, wherein 1 is a U-shaped tube through which liquid or gas flows, and 11 is a spiral fin provided on the outer periphery thereof. 2 is a tube plate to which the end of the U-shaped tube 1 is attached, 21 is a tube support for supporting the other end of the
[0003]
FIG. 7 is a perspective view showing the
[0004]
By the way, the
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to solve such problems in the conventional brush guide and to realize a fin-tube heat exchanger cleaning device provided with a brush guide having sufficient rigidity without hindering gas flow. And
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is a fin-tube heat exchanger cleaning device for cleaning dust adhering to fins in a fin-tube heat exchanger having spiral fins provided on the outer periphery of the tube, and no fins are provided. A rotating sleeve that is rotatably fitted to the tube at an outer position and has one end projecting in the radial direction and having a disk shape, and one end joined to the rotating sleeve via the disk-shaped portion and extends in the longitudinal direction. A perforated steel pipe that has a plurality of notched windows and is placed on the tube so as to cover the outer surface of the fin, and at equal intervals in the circumferential direction that rotatably supports this at the other end of the perforated steel pipe An intermediate portion between the three support rollers arranged and two adjacent windows of the perforated steel pipe is used as a guide portion, and the tip is movable in the longitudinal direction along the guide portion. A fin-tube heat exchanger cleaning device, wherein the brush comprises an outer brush facing away from an inner fin. It is a cleaning apparatus of the fin tube type heat exchanger.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
According to the present invention, a perforated steel pipe is used as a brush guide and is directly joined to the disk-shaped portion of the rotating sleeve, so that the brush guide is integrated and the rigidity is improved, and it rotates easily with a small torque. Less maintenance work.
[0008]
【Example】
An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a partial sectional view showing a part of a finned tube heat exchanger provided with the cleaning device of the embodiment, and shows one tube corresponding to the upper or lower half in FIG. FIG. 2 is a perspective view showing a brush guide of the perforated
[0009]
In this brush guide, a
[0010]
In FIG. 1, the end of the right rotating
[0011]
The perforated
[0012]
FIG. 3 is a partial cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 1 and shows a state in which the end of the perforated
4 is a partial cross-sectional view taken along the arrow BB in FIG. An intermediate portion between two adjacent windows of the perforated
[0013]
The
FIG. 5 is a side view showing an example of the arrangement of the tubes of the heat exchanger. The tubes are arranged in a staggered manner with a left-right spacing P and a vertical spacing of 1/2 P. By setting the distance from the center of the tube 1 to which the cleaning device is to be attached to the tube outer diameter of the
[0014]
【The invention's effect】
According to the present invention, a fin-tube heat exchanger cleaning device provided with a brush guide having sufficient rigidity without hindering gas flow is realized, and it operates lightly with less torque and does not require maintenance. Has an excellent effect.
Furthermore, by providing the upper brush, there is an effect that the number of installed cleaning devices can be halved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing a part of a finned tube heat exchanger including a cleaning device according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view showing a brush guide in the cleaning device of FIG. 1; FIG.
FIG. 3 is a partial cross-sectional view taken along arrow AA in FIG.
4 is a partial cross-sectional view taken along arrow BB in FIG.
FIG. 5 is a side view showing an example of the arrangement of tubes of the heat exchanger according to the present invention.
FIG. 6 is a plan view showing a part of a finned tube heat exchanger provided with a conventional cleaning device.
7 is a perspective view showing a brush guide in the cleaning device of FIG. 6. FIG.
[Explanation of symbols]
1
5
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