JP3876006B2

JP3876006B2 - ガスの冷却装置

Info

Publication number: JP3876006B2
Application number: JP05185294A
Authority: JP
Inventors: 一隆富松
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1994-03-23
Filing date: 1994-03-23
Publication date: 2007-01-31
Anticipated expiration: 2022-01-31
Also published as: JPH07256046A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ガス等有害成分を含みダーティで、かつ、含有水分の高いガスを冷却する排煙脱硫装置等に用いられる冷却装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のガスの冷却装置では、冷却液の配管が直接ガスに接している部分は単管で構成され、その部分にノズルが配置されている。
【０００３】
図３に従来のガスの冷却装置の１例を示す。０３は、その内部を白抜き矢印方向に排ガスが流れるダクトであり、同ダクト０３を横切るように冷却液の配管０１が複数個設けられており、各配管０１には排ガスの流れの上流方向へ向って冷却液を噴出する複数のノズル０２が設けられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記の従来のガスの冷却装置では直接配管が排ガスに接していて、その表面温度が冷却液の温度に近いため、配管の表面温度は水露点または酸露点以下に低下して湿った状態となるため、配管表面に含じんガスではダクトが付着成長する等の不具合対策が、またＳＯ₃等の有害ガスを含むガスでは腐食対策が必要であった。
【０００５】
このため、前記の従来の装置では、配管が常に冷却液自身で清浄に維持されるように冷却液をガス流れの上流へ向って噴出し、かつ十分な液量で配管及びノズル本体を流し、ダストの付着成長または腐食の防止を図っていた。従って、多量の冷却液を噴出すると共に配管自身をクリーニングするためノズルのピッチをつめて多量に配する必要があった。また、材質的には常に乾湿の繰返しのため、ステンレス材等の高級材料を必要とした。
【０００６】
一方、ノズルからガス流れの下流へ向って冷却液を噴出させる場合には、配管自身に槌打装置を設けたり、または配管の洗浄ラインを別途設けたりする等の配慮が必要であった。
【０００７】
本発明は、以上の問題点を解決することができるガスの冷却装置を提供しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明のガスの冷却装置は次の手段を講じた。
（１）冷却されるガスの流れに直交するようにダクトを横切って配置される配管を２重管とし、冷却液を２重管の内管内に流し、空気を２重管の内管と外管の間に流すと共に、２重管の内管にガス中に突出して冷却液をガス中に噴出する複数のノズルを設け、２重管の外管の前記ノズルの周囲の部分を切欠いたことを特徴とする。
（２）前記（１）のガスの冷却装置において、空気の２重管の部分への供給ラインに予熱装置を設けたことを特徴とする。
（３）前記（１）または（２）のガスの冷却装置において、２重管の内管と外管の間に断熱材のスペーサを配置したことを特徴とする。
（４）前記（１）ないし（３）のいずれかのガスの冷却装置において、ノズルは、２重管の内管より冷却液を噴出し、かつ、２重管の内管と外管の間から空気を吹出す２流体ノズルとして２重管に設けたことを特徴とする。
（５）前記（１）ないし（４）のいずれかのガスの冷却装置において、ノズルは、その吹出し方向がガスの流れの下流方向へ向うように配置されていることを特徴とする。
【０００９】
【作用】
前記本発明（１）では、ガスを冷却する冷却液を２重管の内管内を流し、空気を２重管の内管と外管の間を流すことによって、２重管のガスに接する部分の表面温度が水露点または酸露点以上に保持され、ガス中の水分またはＳＯ₃等が２重管に凝縮することが防止される。従って、冷却液を流す２重管の表面を乾いた状態に維持することが可能となり、ダストの付着成長と腐食の発生が防止される。また、２重管の材質としては、高級なステンレス等の耐食鋼を必要とせず、通常の炭素鋼を使用することができる。
【００１０】
また、排ガス中に冷却液を噴出するノズルのまわりから、２重管の内管と外管の間を流れる空気が噴出し、ノズル表面の温度の低下が防止される。従って、ノズルの表面に水分またはＳＯ₃等が凝縮することが防止され、同表面を乾いた状態に維持してダストの付着成長と腐食の発生を防止することが可能である。また、ノズルのまわりを空気が流れてシールを行っており、ノズルは常に清浄な状態に維持される。
【００１１】
前記本発明（２）においては、前記（１）の本発明において、２重管に供給される空気は予熱装置によって予熱されているために、２重管の表面またはノズルの表面の温度が高く維持され、多量のＳＯ₃等を含み酸露点が高いガスに対しても、これらの表面を確実に乾いた状態に維持してダストの付着成長と腐食の発生を防止することが可能である。
【００１２】
前記本発明（３）では、前記（１）または（２）の本発明において、２重管の内管と外管はスペーサで固定され、かつ、このスペーサは断熱材で構成されているので２重管の局部的な冷却が防止され、その表面温度を高く維持することができる。
【００１３】
前記本発明（４）では、前記（１）ないし（３）のいずれかの本発明において、ノズルは、２重管に冷却液と空気を噴出する２流体ノズルとして設け、２重管の内管内を流れる冷却液と２重管の内管と外管の間を流れる空気を２流体ノズルより噴出・吹出すようにしているために、１本の２重管で冷却液と空気をガス中に噴出することができる。
【００１４】
前記本発明（５）では、前記（１）ないし（４）のいずれかの本発明において、ノズルから冷却液がガスの流れの下流方向へ向って噴出している。２重管では、前記のように表面温度が高く維持されダストの付着成長と腐食を防止するようになっているために、冷却液をガスの流れの下流方向へ向って噴出しても２重管の表面は清浄に維持されており、冷却液の噴出量を多量にする必要がなく、ピッチをつめてノズルを多数配する必要がない。
【００１５】
【実施例】
本発明の第１の実施例を、図１によって説明する。３はその内部を白抜き矢印ａ方向に有害成分を含み、かつ、含有水分の高い排ガスが流れるダクトであり、排ガスの流れに直交するように同ダクト３を横切って２重管１が配置されている。２重管１は、円管の内管１ａと円管の外管１ｂとによって構成され、内管１ａ内には冷却液が流れ、内管１ａと外管１ｂとの間にはスチームヒーター等の予熱器６で予熱された清浄な空気が流れるようになっている。内管１ａと外管１ｂとの間には断熱材よりなるスペーサが配置されて内管１ａと外管１ｂを固定し、またその間の熱の伝達を防止するようになっている。
【００１６】
内管１ａからは、排ガスの流れの下流へ向って外管１ｂを貫通して２重管１より突出する複数のノズル２が設けられ、外管１ｂにはノズル２を取囲んで切欠き部２ａが設けられ、同切欠き部２ａを通って、矢印ｂに示すように空気が排ガス中に吹出されるようになっており、これらのノズル２と外管１ｂのノズル２を取囲む切欠き部２ａとによって２流体ノズルが形成されている。
【００１７】
本実施例においては、２重管１の内管１ａと外管１ｂとの部分には空気が流れており、かつ、この空気は予熱器６によって予熱されているために、２重管１の排ガスと接する表面の温度が低下することはない。また、ノズル２からは排ガス中に冷却液が噴出するが、その周囲の切欠き部２ａから予熱された空気が排ガス中に吹出されていてノズル２をシールするようになっているために、ノズル２の表面温度が低下することもない。かつ、断熱材よりなるスペーサ５によって、内管１ａと外管１ｂとの間の熱伝達を防止し、外管１ｂが局部的に冷却されることもない。これによって、ノズル２を含む２重管１の表面は、水露点または酸露点以上の温度に維持され、排ガス中の水分またはＳＯ₃等が凝縮することがない。従って、２重管１の表面を乾いた状態に維持することができ、ダストの付着成長と腐食の発生を防止することができる。また、これによって、２重管１の材質を高級なステンレス等の耐食鋼とする必要がなく、通常の炭素鋼を使用することができる。
【００１８】
また、前記のように、ノズル２のまわりからは空気が吹出してノズル２をシールした状態となっているために、ノズル２は常に清浄な状態に維持され冷却液を確実に噴出することが可能となる。
【００１９】
また、前記のように、２重管１の表面は常に乾いた状態に維持されて付着物の付着成長と腐食の発生が防止されていて冷却液によって２重管１の表面の洗浄を行う必要がないために、本実施例では、ガス流れの下流へ向って冷却液を噴出するようにしている。従って、冷却液の噴出量を低減させると共に、ノズル２の設置数を減少させることができる。
【００２０】
また更に、本実施例では、２重管１の内管１ａ内を流れる冷却液と内管１ａと外管１ｂとの間を流れる空気を排ガス中に噴出させているために、冷却液用と空気用の２個の配管を必要とすることもない。
【００２１】
本発明の第２の実施例を、図２によって説明する。本実施例は、２重管１の内管１ａを円管とし、外管１ｂを矩形断面をもつ角管としたもので、その他の構成は、前記第１の実施例と相違するところがなく、前記第１の実施例と同様な作用及び効果を奏することができる。
【００２２】
【発明の効果】
本発明は、特許請求の範囲の各請求項に記載した構成を具備することによって、簡単な構成を有し、ダストの成長と配管の腐食を確実に防止し、かつ、通常の炭素鋼を配管として利用することができるガスの冷却装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例を示し、図１（ａ）はその縦断面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図２】本発明の第２の実施例を示し、図２（ａ）はその縦断面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図３】従来のガスの冷却装置を示し、図３（ａ）はその縦断面図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＣ−Ｃ矢視断面図、図３（ｃ）は図３（ａ）のＤ−Ｄ矢視断面図である。
【符号の説明】
１２重管
１ａ内管
１ｂ外管
２ノズル
２ａ外管の切欠き部
５スペーサ
６予熱器
ａ排ガスの流れ方向
ｂ空気の吹出し方向

Claims

冷却されるガスの流れに直交するようにダクトを横切って配置される配管を２重管とし、冷却液を２重管の内管内に流し、空気を２重管の内管と外管の間に流すと共に、２重管の内管にガス中に突出して冷却液をガス中に噴出する複数のノズルを設け、２重管の外管の前記ノズルの周囲の部分を切欠いたことを特徴とするガスの冷却装置。
空気の２重管の部分への供給ラインに予熱装置を設けたことを特徴とする請求項１に記載のガス冷却装置。
２重管の内管と外管の間に断熱材のスペーサを配置したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のガスの冷却装置。
ノズルは、２重管の内管より冷却液を噴出し、かつ、２重管の内管と外管の間から空気を吹出す２流体ノズルとして２重管に設けたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のガスの冷却装置。
ノズルは、その吹出し方向がガスの流れの下流方向へ向うように配置されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のガス冷却装置。