JPH04129696U - 熱交換器の保護装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 排ガス温度が急上昇することで熱交換器に熱
衝撃が加わり、熱交換器が破損，変形等するのを防ぐ。 【構成】 高温度の排ガスが排出される排ガス管路１に
熱交換器２を設け、燃焼用空気等の被加熱流体を該熱交
換器２に通過させることで該排ガスによって被加熱流体
を加熱するものにおいて、前記排ガス管路１または被加
熱流体の流体管路４にその管壁温度を検出する温度計１
１，１３，１４を設け、該温度計による温度計測値が所
定の変化率以上に短時間で急上昇した場合に排ガス中に
外気を導入するかまたは被加熱流体の流量を増大させる
ようにした。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は溶解炉等から排出される高温度の排ガスの顕熱を回収するために設け られた熱交換器を過熱から保護する装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

溶解炉，熱処理炉，加熱炉等の工業用炉から排出される高温度の排ガスの持つ 熱エネルギーを熱交換器によって回収しそれを例えばバーナの一次空気或いは材 料の予熱等のために有効利用することが従来から行なわれている。 この排ガスの排出路に設けられている熱交換器では、従来からその管壁温度を 検出する温度計が設けられその管壁温度が熱交換器の耐熱温度を越えた場合に、 排ガス中に外気を導入させ排ガス温度を下げてから熱交換器にそれを送るように し（以下ダイリューションという）たり、或いは、熱回収のために熱交換器に送 られる被加熱側の空気流量を増大させ（以下ブリードという）熱交換器を過熱か ら保護するようにしている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

このために、上記従来の保護装置では管壁温度が所定の耐熱温度以下の場合に は上記ダイリューションまたはブリード等が作動しないように出来ている。しか し排ガス温度が短時間のうちに急上昇するとたとえ上記管壁温度が耐熱温度以下 でも温度の急変から熱交換器に熱衝撃が加わり、それが原因で熱交換器の耐久性 を大幅に劣化させると共にその変形，破損を生じ易いという問題点があった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

本考案の熱交換器の保護装置は上記課題を解決しようとするもので、高温度の 排ガスが排出される排ガス管路に熱交換器を設け、燃焼用空気等の被加熱流体を 該熱交換器に通過させることで該排ガスによって被加熱流体を加熱するものにお いて、前記排ガス管路または被加熱流体の流体管路にその管壁温度を検出する温 度計を設け、該温度計による温度計測値が所定の変化率以上に短時間で急上昇し た場合に排ガス中に外気を導入するかまたは被加熱流体の流量を増大させるよう にしたことを特徴とするものである。

【０００５】

【作用】

管壁温度がたとえ熱交換器の耐熱温度以下であっても、それが短時間のうちに 急上昇したら上記ダイリューションまたはブリードが作動するようにしたので、 熱交換器に加わる熱衝撃が抑制される。

【０００６】

【実施例】

次に図面に従い本考案の一実施例を説明する。 図１にこの熱交換器の保護装置の配管系統図を示し、同図中、１は炉（図示せ ず）より高温度の排ガスが矢印の方向に排出される排ガス管路、２は該排ガス管 路１に設けられた熱交換器で、該熱交換器２には空気等の被加熱流体が流体管路 ３より流入し、該熱交換器２内を通過することによって加熱されて流体管路４に 排出され例えば炉のバーナ（図示せず）にて燃焼用空気として使用できるように している。また該排ガス管路１を通過することにより温度が下がった排ガスは排 ガス管路５に排出される。

【０００７】 ６は排ガス管路１に空気（低温の外気）を導入するために設けられた給気管路 で、該給気管路６に流量調節弁７が設けられ排ガス管路１に導入する空気量（ダ イリューション）を調節できるようにしている。また前記流体管路４には分岐状 に流体管路８が設けられ該流体管路８には流量調節弁９が設けられ、排ガス管路 １を通過することによって加熱され流体管路４に排出された被加熱流体の一部が 該流量調節弁９が開けられることにより該流体管路８に分岐状に排出（ブリード ）されるようになっている。

【０００８】 １０は前記流量調節弁７の開度をコントロールする調節器で、該調節器１０に は排ガス管路１に設けることによりその管壁温度を検出する温度計１１が接続さ れ、該温度計１１による温度測定値に比例し該流量調節弁７の開度が大きくなる ように設定されていると同時に、その温度測定値が例えば２．５℃／分以上の速 度で急上昇した場合に流量調節弁７の開度をさらに大きくし、排ガス管路１にさ らに多くの空気が導入されるようにしている。なお図２にその管壁温度と流量調 節弁７の開度との関連を横軸に時間を採ってチャートに表わすが、この場合、管 壁温度が警報温度に上昇したときに流量調節弁７を全開し空気導入量を最大にす ることにより管壁温度が耐熱温度に達することなく下降に向うようにしている。

【０００９】 また、１２は前記流量調節弁９の開度をコントロールする調節器、１３は排ガ ス管路５に設けた温度計、１４は流体管路４に設けた温度計で、該調節器１２に は温度計１３により測定された排ガス管路５の管壁温度測定値および温度計１４ により測定された流体管路４の管壁温度測定値が入力され、該調節器１２ではの 平均値が熱交換器２の管壁温度を示すものとしてその値が所定値を越えないよう に流量調節弁９の開度を調節している。そしてその温度測定値が例えば２．５℃ ／分以上の速度で急上昇した場合に前記流量調節弁７と同様に流量調節弁９の開 度をさらに大きくし、流体管路３からさらに多くの空気が熱交換器２内に入るよ うにして熱交換器２の過熱を防止する。

【００１０】 なお、熱交換器には、周知のように、授熱側の流体と受熱側の流体とが伝熱壁 を隔てて同方向に流れる並流型のものと、反対方向に流れる向流型のものとがあ り、並流型のものではその両流体の流出側の温度が最も高くなるので前記温度計 １３，１４による測定値の平均値が熱交換器２の最も高温度の管壁温度に近似し たものとなる。また向流型のものでは授熱側流体の流入側の温度と受熱側流体の 流出側の温度が最も高くなるので、温度計１１，１４による測定値の平均値が熱 交換器２の管壁の最高温度に最も近似した値となる。従って使用される熱交換器 に合わせてそれらを使い分けするのが望ましい。

【００１１】

【考案の効果】

このように本考案は、温度計測値が所定の変化率以上に短時間で急上昇した場 合に外気を導入する等の保護装置が作動するようにしたので、熱交換器に熱衝撃 が加わるのを未然に防止しその変形，破損或いは耐久性劣化等の弊害が防がれる 有益な効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す熱交換器の保護装置の
配管系統図。

【図２】調節弁の作動チャート。

【符号の説明】

１，５ 排ガス管路 ２ 熱交換器 ３，４ 流体管路 ６ 給気管路 ７ 流量調節弁 ８ 流体管路 ９ 流量調節弁 １０ 調節器 １１ 温度計 １２ 調節器 １３，１４ 温度計

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 高温度の排ガスが排出される排ガス管路
   に熱交換器を設け、燃焼用空気等の被加熱流体を該熱交
   換器に通過させることで該排ガスによって被加熱流体を
   加熱するものにおいて、前記排ガス管路または被加熱流
   体の流体管路にその管壁温度を検出する温度計を設け、
   該温度計による温度計測値が所定の変化率以上に短時間
   で急上昇した場合に排ガス中に外気を導入するかまたは
   被加熱流体の流量を増大させるようにしたことを特徴と
   する熱交換器の保護装置。