JPH0435730Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 この考案は、排ガスの廃熱回収用熱交換器に関
し、特にタール状物質（粘稠性を有する物質）を
含有する排ガスの廃熱回収用熱交換器に関するも
のである。

従来の技術 繊維産業等における染色上り、プリント上り後
の樹脂加工、熱セツト機等からの排ガス（ガス温
度、例えば130〜150℃）には、種々のタール状物
質が含まれている。このため、その排ガスの廃熱
回収に際しては、熱交換器として通常、排ガスが
通過する熱交換管内面に付着するタール状物質が
流下しやすいように、内外面が平滑な金属管を配
列した縦型多管式熱交換器が一般的に使用されて
いる。

考案が解決しようとする問題点 前記、従来技術による熱交換器が備えている熱
交換管は、内外面が平滑であるため、管の熱交換
単位容積当りの伝熱面積が小さいので、熱交換器
は大型となり、コストの上昇をもたらす。

管外面（新鮮空気側）のみにフインを付けて管
外面の伝熱面積を増加することは、内外面での伝
熱割合のバランスが悪く、面積増加が十分にいか
されない。

他の熱伝導率そのものを高める手段として、排
ガスのパス長さの増加（管本数の減少）とパス回
数の増加（管長さ一定）があるが、前者は熱交換
管の高さを高くすることになり、その据付けに制
限がある。後者は空気側開口面積の減少とパス長
さの増加により、摩擦損失等によるガス流れの圧
損が極めて大きくなり、この対策として強制送風
フアンの付設は、汚染ガスのため非常に問題があ
る。

更に、従来の熱交換器は、一定の排ガス流量で
熱交換性能を最適に設計してあつても、流量が増
加した場合には、圧損等の関係でこれに対応する
ことが困難となる。

この考案の目的は、コンパクトで熱交換性能に
優れるとともに、タール状物質を含有する排ガス
に対しては、タール状物質の流下と除去を円滑に
行なうことができ、また排ガスの流量、許容圧損
の異なる場合に対しても適用できるようにした、
排ガスの廃熱回収用ユニツト式熱交換器を提供す
ることにある。

問題点を解決するための手段 この考案によるタール状物質を含有する排ガス
廃熱回収用熱交換器は、漬水供給装置を付設した
上部ケーシングと、下部ケーシングとの間に内部
にタール状物質を含有する排ガスが流れる多数個
の熱交換管を垂直に配列して熱交換器を構成し、
該熱交換管内に帯状のねじり板を挿着したことを
特徴としている。

以下、この考案を図面によつて説明する。

第１図は、この考案による熱交換器の一実施態
様を示すもので、そのａは垂直方向側面図、ｂは
ａのＡ−A′断面図である。

１は排ガスが流れる熱交換管であり、上部ケー
シング２と下部ケーシング３との間に垂直方向に
配列されて熱交換器を構成している。受熱空気は
熱交換管１の外面を矢印方向に流れ、熱交換管１
内を矢印方向に流れる排ガスからの熱エネルギー
を顕熱回収する。

第２図は、第１図における熱交換管１を拡大し
て示すもので、そのａは開口端平面図、ｂは垂直
断面図である。熱交換１は内部に帯状のねじり板
４が挿入されており、その上端は管体の上端に固
定されている。熱交換管１の管体とねじり板４
は、耐食性の良好な材料、例えばアルミニウムで
製作される。

管外面には、ローフイン５が形成されており、
これによつて伝熱面積が増加して伝熱効果が大き
くなる。またこのことは熱交換器のコンパクト化
を可能にする。ねじり板４は、ガスの流れに大き
な乱流効果を発生させる。これによる対流伝熱効
果は管外面のローフイン５による伝熱面積効果と
バランスして、熱交換器は一層コンパクト化にな
る。

ねじり板４は、ねじりによる形状効果によつ
て、ねじり板４に付着するタール状物質を円滑に
流下させる。ねじり板４の側端と熱交換管１とが
接近するところには、すき間６があつても、また
局部的に接触してもよい。いずれの場合でも、こ
の部分における熱伝導は少ないので、ねじり板４
の温度は管内表面の温度より高く、このため、ね
じり板４に付着したタール状物質は、粘度が低い
ので、一層流下しやすい。

ねじり板４のねじりのピツチは、第３図のａ，
ｂに示すように、小さく又は大きく任意にするこ
とができ、また同図ｃに示すように、ねじり板４
の挿入箇所は、管の全体にわたることなく、管の
任意部分にあつてもよい。このように、ねじり板
４のねじりピツチ及びねじり板の挿入箇所を変え
ることによつて、熱交換管１の外部と独立に、圧
損、表面熱伝達率及びタール状物質の流下程度を
調整することができる。

更に、ねじり板４のねじりピツチは、第３図ｄ
に示すように、１本の熱交換管１の内部でねじり
ピツチを任意に変えることができる。また、ねじ
り板４自体を同図ｅに示すようにピン８で取り外
し可能に挿着することができる。

タール状物質の性状によつて、タール状物質が
熱交換管１の内面とねじり板４の表面に凝着して
流下しなくなることがあり、この場合には、熱交
換管１の伝熱性能を低下させるので、適宜の間隔
で温水を上から注入させてタール状物質を付着面
から落とす必要がある。この場合、ねじり板４は
温水に乱流効果を生じさせることができるので、
タール状物質を効果的に除去することができる。

また、第３図ｆに示すように、ねじり板４に回
転シヤフト９をつけ、歯車１０と回転するネジ棒
１１との噛合せにより、該ねじり板４を回転せし
めるようにしてもよい。その回転方向は熱交換管
１の下方に向けて圧力が働く方向とし、これによ
つてねじり板４に付着するタール状物を流下させ
る力を加えることができる。なお、ねじり板４の
回転はチエーン方式でもよい。

考案の効果 この考案により以下のとおりの効果が得られ
る。

１ ねじり板による乱流効果によつて、熱交換器
をコンパクト化でき、コストの低減が得られ
る。

２ ねじり板の形状効果により、排ガス流の圧損
の許容限度内において、熱交換率を向上するこ
とができる。（ねじりピツチを小さくすれば、
一層効果的である。） ３ ねじりピツチを変えることにより、排ガス側
にフアンを付設することなく、ガス流の圧損
を、熱交換率を考慮して調節することができ
る。（ピツチを大きめにすれば、ガス流の摩擦
損失が減ずるので、圧損を低減できる。） ４ 種々の排ガスの流量、許容圧損に対応するよ
うに、熱交換器をユニツト化できるとともに、
各ユニツトにおいてねじりピツチとねじり板の
挿着位置を設定することによつて、常に最大の
熱交換率が得られる。

５ タール状物質を含む排ガスに対しては、ねじ
り板の採用により、熱交換管との接触を少なく
し、この部分における熱伝導を少なくして、ね
じり板の温度を高く保ち、これによりねじり板
表面に付着したタール状物質の流下及び除去を
効果的に行なうことができる。

６ 製品の製造工程の変更により、排ガスの流量
に変動が生じた場合においても、ねじり板の取
替のみで、対応することができる。

７ 上記のユニツト化により、熱交換器製作面で
の工程の標準化と製品コストの低下が得られ
る。

８ 熱交換器は、繊維産業のみならず、ゴム工
業、プラスチツク工業、木材工業等における工
場排ガスに適用可能であり、更に非汚染排ガス
にも適用可能である。

９ タール状物質が熱交換管の内面とねじり板の
表面に凝着して流下しなくなつたときは、温水
供給装置から温水を注入してタール状物質を付
着面から落すことによつて速やかに熱交換効率
を回復する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案による熱交換器の一実施態様
を示すもので、そのａは側面図、ｂはａのＡ−
A′断面図、第２図は第１図における熱交換管を
示すもので、そのａは開口端の平面図、ｂは垂直
断面図、第３図は熱交換管の他の実施態様を示す
垂直断面図で、ａはねじりピツチの小さいねじり
板を挿着したもの、ｂはねじりピツチの大きいね
じり板を挿着したもの、ｃはねじり板の挿着箇所
が上記のものと異なるもの、ｄはねじり板のねじ
りピツチが変化しているもの、ｅはねじり板の取
り外しを可能にするために両端をピンで固定する
方式にしたもの、ｆはねじり板を回転し得るよう
にしたものである。 １……熱交換管、２……上部ケーシング、３…
…下部ケーシング、４……ねじり板、５……ロー
フイン、６……すき間、７……点溶接、８……ピ
ン、９……回転シヤフツト、１０……歯車、１１
……ネジ棒。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 温水供給装置を付設した上部ケーシングと、下
   部ケーシングとの間に内部にタール状物質を含有
   する排ガスが流れる多数個の熱交換管を垂直に配
   列して熱交換器を構成し、該熱交換管内に帯状の
   ねじり板を挿着したことを特徴とする排ガス廃熱
   回収用熱交換器。