JP3999839B2

JP3999839B2 - プレート式熱交換器の洗浄方法およびそれを用いたプレート式熱交換器

Info

Publication number: JP3999839B2
Application number: JP06995597A
Authority: JP
Inventors: 淳一中村; 一志織田
Original assignee: Hisaka Works Ltd
Current assignee: Hisaka Works Ltd
Priority date: 1997-03-24
Filing date: 1997-03-24
Publication date: 2007-10-31
Anticipated expiration: 2017-03-24
Also published as: JPH10267592A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プレート式熱交換器内に液を静止保有させた状態で圧縮気体を器内に吹き込むことによりプレート表面に付着しているスケールを除去するようにしたプレート式熱交換器の洗浄方法およびそれを用いたプレート式熱交換器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、プレート式熱交換器は、複数枚のプレートを積層して複数のプレート間隙を形成し、これらのプレート間隙に二液を交互に流通して二液の間でプレートを介して熱交換する構成になっている。
【０００３】
図４はプレート式熱交換器用のプレート（１）を示し、このプレート（１）は、矩形の金属板の四隅に液体の出入口となる通路孔（２）を形成し、中間に任意の波形状断面をした伝熱面（３）を形成したもので、一方側方の上下２つの通路孔（２）を伝熱面（３）と連通し、かつ、他方側方の上下２つの通路孔（２）を伝熱面（３）と遮断するように合成ゴム等の耐熱性を有する弾性材料からなるガスケット（４）を装着し、これを交互に平面上で１８０°回転させて、即ち、上下反転させて順次積層し、これらを図５に示すように、固定フレーム（５）とサポート（６）との間に橋架された上下２本のガイドバー（７）（７）間に懸垂支持し、かつ、固定フレーム（５）とガイドバー（７）（７）間にスライド可能に懸垂支持された移動フレーム（８）との間に、周囲複数個所を図示していない長尺なボルトおよびナットを介して挟持することによりプレート式熱交換器を形成している。このプレート式熱交換器の固定フレーム（５）には、プレート（１）の通路孔（２）同士が連通して形成された液供給通路および液排出通路に接続される液入口ノズル（９）および液出口ノズル（１０）が接続され、液入口ノズル（９）から液を液供給通路に供給し、この液をプレート間隙内に流通して熱交換させた後、液排出通路を経て液出口ノズル（１０）から外部へ排出させるようになっている。
【０００４】
ところで、上記プレート式熱交換器においては、所定の運転時間が経過した時点で、プレート（１）の表面に付着したスケールを除去するために洗浄を行う必要があり、例えばプラントに用いられるプレート式熱交換器の場合には、洗浄時間がプラントのシャットダウン時間を左右し、生産性の向上のためには、短い時間で効果のある洗浄方法が必要であり、プレート式熱交換器を分解せずに充分な洗浄ができる方法が切望されている。
【０００５】
そこで、上記要望に応じるため、圧縮気体をプレート式熱交換器内に吹き込み、その気体による液の乱れと衝撃を利用してプレート（１）の表面に付着しているスケールを除去する気体バブリング方法が、プレート式熱交換器の洗浄方法として一般的に採用されている。
【０００６】
従来の気体バブリング方法は、図５に示すように、移動フレーム（８）にプレート（１）の通路孔（２）同士が連通して形成された液供給通路および液排出通路に接続される気体供給管（１１）および気体排出管（１２）を接続したり、図６に示すように、液入口ノズル（９）および液出口ノズル（１０）に気体供給管（１１）および気体排出管（１２）を接続し、気体供給管（１１）から圧縮気体を液供給通路に向けて吹き込んで気体バブリングを行うものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した従来の気体バブリング方法では、圧縮気体をプレート間隙内へ直接吹き込まず、プレート（１）の通路孔（２）同士が連通して形成される液供給通路へ吹き込んでいるため、気体バブリングの効果は認められるが、気体の吹き出し方向がプレート間隙の方向に沿わないために気体の衝撃がスケール除去に有効に利用されない場合がある。また、夫々のプレート間隙に気体の分散が均一に行なわれず、充分なスケール除去の効果を挙げることが難しいこともある。
【０００８】
本発明は以上の問題点に鑑み、これを改良除去するためになされたもので、その目的とするところは、気体の衝撃によるスケール除去を向上して充分な洗浄効果を挙げることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するため、本発明のプレート式熱交換器の洗浄方法は、複数枚のプレートを積層して二液がそれぞれの流路を流れる複数のプレート間隙を形成してなるプレート式熱交換器内に液を静止保有させた状態で圧縮気体を器内に吹き込むことによりプレート表面に付着しているスケールを除去するものであって、プレートの通路孔同士が連通して形成される液供給通路内に気体供給管を挿入配置し、この気体供給管に液の流れるプレート間隙に対向して形成した気体吹き出し孔から、圧縮気体を各プレート間隙内で異なる複数方向に分散して吹き出すようにしたものである。
【００１０】
本発明によれば、気体を液の流れるプレート間隙に直接吹き込むことができ、しかも、その気体吹き出し方向をプレート間隙の液流れと概平行にすることが可能である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のプレート式熱交換器の洗浄方法およびそれを用いたプレート式熱交換器を図面に基づいて説明する。
【００１２】
本発明に適用されるプレート式熱交換器は、図１に示すように、固定フレーム（５）と移動フレーム（８）との間に、図４に示される複数枚のプレート（１）を交互に上下反転して積層挟持することにより、一方の液の流れるプレート間隙（Ａ）と他方の液のの流れるプレート間隙（Ｂ）とを交互に配置して形成している。固定フレーム（５）にはプレート（１）の通路孔（２）同士が連通して形成された液供給通路（１３）および液排出通路（１４）に接続される液入口ノズル（９）および液出口ノズル（１０）が接続されるとともに、移動フレーム（８）には液供給通路（１３）および液排出通路（１４）に接続される気体入口ノズル（１５）および気体出口ノズル（１６）が接続される。
【００１３】
上記液供給通路（１３）内には、その一端が気体入口ノズル（１５）に固着される気体供給管（１７）が挿入配置され、この気体供給管（１７）には気体吹き出し孔（１８）が液の流れるプレート間隙（Ａ）に対向するように、即ち、気体吹き出し方向がプレート間隙（Ａ）の液流れと概平行になるように形成される。また、気体供給管（１７）の気体吹き出し孔（１８）は、図２に示すように、気体吹き出し方向がプレート（１）の伝熱面（３）の全面に亘るように形成される。
【００１４】
上記構成において、本発明方法は、圧縮気体を気体供給管（１７）へ供給してその気体吹き出し孔（１８）から圧縮気体を吹き出すことにより気体バブリングを行なう。なお、気体には、空気チッ素ガス等を使用する。
【００１５】
本発明によれば、気体供給管（１７）に液の流れるプレート間隙（Ａ）に対向するように形成された気体吹き出し孔（１８）から圧縮気体を吹き出すことにより、気体を液の流れるプレート間隙（Ａ）に直接吹き込むことができ、しかも、その気体吹き出し方向をプレート間隙（Ａ）の液流れと概平行にできるため、気体をプレート（１）の表面に激しく衝突させてスケール除去の大幅な向上が図れ、充分なスケール除去の効果を挙げることが期待できる。
【００１６】
また、気体供給管（１７）の気体吹き出し孔（１８）から気体を分散して吹き出すことにより、プレート間隙（Ａ）に気体が均一に吹き込まれるため、プレート間隙（Ａ）におけるスケール除去のムラを無くすることができ、より充分なスケール除去の効果を挙げることができる。なお、気体吹き出し孔（１８）の数は限定するものではない。
【００１７】
図３は本発明の他の例を示すもので、これは液供給通路（１３）内に２本の気体供給管（１７ａ）（１７ｂ）を挿入配置し、その一方の気体供給管（１７ａ）に、プレート式熱交換器をプレート（１）の積層（奥行き）方向に区割した２つのプレート群、例えば固定フレーム側プレート群（Ｘ）と移動フレーム側プレート群（Ｙ）のうちの一方のプレート群、例えば固定フレーム側プレート群（Ｘ）のプレート間隙（Ａ）に対向してエア吹き出し孔（１８ａ）を形成するとともに、他方の気体供給管（１７ｂ）に、他方のプレート群、例えば移動フレーム側プレート群（Ｙ）のプレート間隙（Ａ）に対向してエア吹き出し孔（１８ｂ）を形成し、固定フレーム側プレート群（Ｘ）または移動フレーム側プレート群（Ｙ）の一方に限定して分割気体バグリングを行うようにしている。
【００１８】
本実施例によれば、限定したプレート群に分割して気体バブリングを行うから、図１の実施例よりもプレート間隙（Ａ）に気体をより均一に吹き込むことができ、より完全なスケール除去が可能になる。しかも、１回の気体バブリングで必要とする気体量を、全体のプレート群に気体バブリングを行なう場合よりも少なくすることができるから、気体タンク等を小型化できる。
【００１９】
本実施例では、プレート式熱交換器をプレート（１）の積層（奥行き）方向に２つに区割させて分割気体バブリングを行っているが、プレート式熱交換器をプレート（１）の積層（奥行き）方向に３つ以上に区割させて分割気体バブリングを行わせることも可能である。この場合、液供給通路（１３）内には区割数に応じて３本以上の気体供給管を挿入配置し、夫々の気体供給管に分割して気体吹き出し孔を形成する。
【００２０】
次に、プレート式熱交換器の微生物による汚染を防止する場合には、気体にオゾンガスを混入させれば、オゾンガスで微生物が殺菌除去され、微生物による汚染を防止することができる。
【００２１】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明は、プレートの通路孔同士が連通して形成される液供給通路内に気体供給管を挿入配置し、この気体供給管に液の流れるプレート間隙に対向して形成した気体吹き出し孔から圧縮気体を吹き出すようにしたものであるから、気体を液の流れるプレート間隙に直接吹き込むことができ、しかも、その気体吹き出し方向をプレート間隙の液流れと概平行にできるため、気体をプレートの表面に激しく衝突させてスケール除去の大幅な向上が期待できる。しかも、プレート間隙に気体が均一に吹き込まれるため、プレート間隙におけるスケール除去のムラを無くしてより充分なスケール除去ができる。
【００２２】
また、限定したプレート群に分割して気体バブリングを行わせるようにしたものであるから、プレート間隙により均一な気体吹き込みが行えるとともに、１回の気体バブリングで必要とする気体量を少なくして気体タンク等を小型化できる。
【００２３】
更に、気体にオゾンガスを混入させるようにしたものであるから、微生物を殺菌除去してプレート式熱交換器の微生物による汚染を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用するプレート式熱交換器の要部断面図である。
【図２】本発明での気体吹き込み詳細図である。
【図３】本発明の他の実施例を適用するプレート式熱交換器の要部断面図である。
【図４】プレート式熱交換器のプレートの正面図である。
【図５】従来の方法を適用するプレート式熱交換器の側面図である。
【図６】従来の方法を適用するプレート式熱交換器の側面図である。
【符号の説明】
１プレート
２通路孔
Ａプレート間隙
１３液供給通路
１７気体供給管
１８気体吹き出し孔

Claims

複数枚のプレートを積層して二液がそれぞれの流路を流れる複数のプレート間隙を形成してなるプレート式熱交換器内に液を静止保有させた状態で圧縮気体を器内に吹き込むことによりプレート表面に付着しているスケールを除去するものであって、
プレートの通路孔同士が連通して形成される液供給通路内に気体供給管を挿入配置し、この気体供給管に液の流れるプレート間隙に対向して形成した気体吹き出し孔から、圧縮気体を各プレート間隙内で異なる複数方向に分散して吹き出すようにしたことを特徴とするプレート式熱交換器の洗浄方法。
上記気体供給管を液供給通路内に複数本挿入配置し、この各気体供給管にプレートの積層（奥行き）方向に分割して気体吹き出し孔を形成し、限定したプレート群に分割して気体バブリングを行わせることを特徴とする請求項１のプレート式熱交換器の洗浄方法。
上記圧縮気体にオゾンガスを混入したことを特徴とする請求項１または２のいずれかのプレート式熱交換器の洗浄方法。
複数枚のプレートを積層して二液がそれぞれの流路を流れる複数のプレート間隙を形成してなるプレート式熱交換器において、プレートの通路孔同士が連通して形成される液供給通路内に１本或いは複数本の気体供給管を挿入配置し、この１本の気体供給管のうち、液の流れるプレート間隙に対向する位置に、吹き出し方向の異なる複数の気体吹き出し孔を形成したこと、或いは、複数本の気体供給管のうち、液の流れるプレート間隙に対向する位置に、吹き出し方向の異なる複数の気体吹き出し孔をプレートの積層（奥行き）方向に分割して形成したことを特徴とするプレート式熱交換器。