JPH06281368A - 充填層式熱交換器 - Google Patents
充填層式熱交換器Info
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- JPH06281368A JPH06281368A JP7388093A JP7388093A JPH06281368A JP H06281368 A JPH06281368 A JP H06281368A JP 7388093 A JP7388093 A JP 7388093A JP 7388093 A JP7388093 A JP 7388093A JP H06281368 A JPH06281368 A JP H06281368A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 熱交換すべき粉粒体に粒度分布が存在して
も、粉粒体により形成される充填層全体を均一にしかも
効果的に熱交換することの可能な充填層式熱交換器を提
供する。 【構成】 上部投入口１４より投入された熱交換すべき
粉粒体Ａが、熱交換器１０内において充填層Ｂを形成
し、粉粒体が降下する間に、熱交換器１０内において略
水平に配設された散気管２０の噴出孔３０より噴出する
熱交換用空気によって熱交換され、熱交換された粉粒体
が、熱交換器１０の底部に設けられた粉粒体排出機構１
８によって一定量排出されるように構成した充填層式熱
交換器において、散気管の配管ピッチ、散気管の噴出孔
の孔ピッチ、若しくは散気管の噴出孔の孔径を調整した
こと、又は、各散気管への空気供給量を調整するための
空気量調整機構を設けるとともに、熱交換器本体下方に
温度検出装置３２を配設して、該温度検出装置の測定結
果に応じて、粉粒体充填層の温度分布が均一となるよう
に空気量調整機構を作動させるようにしたことを特徴と
する充填層式熱交換器である。
も、粉粒体により形成される充填層全体を均一にしかも
効果的に熱交換することの可能な充填層式熱交換器を提
供する。 【構成】 上部投入口１４より投入された熱交換すべき
粉粒体Ａが、熱交換器１０内において充填層Ｂを形成
し、粉粒体が降下する間に、熱交換器１０内において略
水平に配設された散気管２０の噴出孔３０より噴出する
熱交換用空気によって熱交換され、熱交換された粉粒体
が、熱交換器１０の底部に設けられた粉粒体排出機構１
８によって一定量排出されるように構成した充填層式熱
交換器において、散気管の配管ピッチ、散気管の噴出孔
の孔ピッチ、若しくは散気管の噴出孔の孔径を調整した
こと、又は、各散気管への空気供給量を調整するための
空気量調整機構を設けるとともに、熱交換器本体下方に
温度検出装置３２を配設して、該温度検出装置の測定結
果に応じて、粉粒体充填層の温度分布が均一となるよう
に空気量調整機構を作動させるようにしたことを特徴と
する充填層式熱交換器である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、種々の粉粒体に対して
熱交換（冷却、予熱など）を行うための充填層式熱交換
器に関する。
熱交換（冷却、予熱など）を行うための充填層式熱交換
器に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
ロータリーキルン、流動層などを用いて焼成されたセメ
ントクリンカー、マグネシアクリンカー、ドロマイト、
石灰石などの高温粉粒体を冷却するための装置として
は、下記の種々の装置が提案されている。
ロータリーキルン、流動層などを用いて焼成されたセメ
ントクリンカー、マグネシアクリンカー、ドロマイト、
石灰石などの高温粉粒体を冷却するための装置として
は、下記の種々の装置が提案されている。
【０００３】例えば、従来より、高温粉粒体の冷却に
は、その高い熱回収効率を利用すべく、図７に示したよ
うな、充填層式冷却装置が一般的に広範に用いられてい
る。この冷却装置３００では、ロータリーキルン、流動
層などを用いて加熱、焼成などされた高温粉粒体Ａが、
上部に設けられた投入口３０２より冷却装置３００内部
に投入されて充填層Ｂを形成し、冷却装置３００内部に
おいて傘骨状に配設された散気管３０１より噴出する冷
却空気Ｃが充填層の空隙を通過するように上昇するとと
もに、冷却空気Ｃと対向して下降する粉粒体が冷却さ
れ、冷却装置３００底部に設けられた排出装置３０４に
より一定量排出されるようになっている。
は、その高い熱回収効率を利用すべく、図７に示したよ
うな、充填層式冷却装置が一般的に広範に用いられてい
る。この冷却装置３００では、ロータリーキルン、流動
層などを用いて加熱、焼成などされた高温粉粒体Ａが、
上部に設けられた投入口３０２より冷却装置３００内部
に投入されて充填層Ｂを形成し、冷却装置３００内部に
おいて傘骨状に配設された散気管３０１より噴出する冷
却空気Ｃが充填層の空隙を通過するように上昇するとと
もに、冷却空気Ｃと対向して下降する粉粒体が冷却さ
れ、冷却装置３００底部に設けられた排出装置３０４に
より一定量排出されるようになっている。
【０００４】しかしながら、この種の装置においては、
投入される高温粉粒体Ａに粒度分布が存在する場合、図
７に示したように、中心付近に比較的細かい粒子が堆積
して充填層Ｂ１を形成するとともに、冷却装置３００の
側壁側に比較的粗い粒子が堆積し充填層Ｂ２を形成して
偏析が生じる傾向が強い。そのため、中央部の細粒充填
層Ｂ１の方が周辺部の粗粒充填層Ｂ２に比較して空気抵
抗が大きくなるので、冷却空気が周辺部の粗粒充填層Ｂ
２の部分を通過することとなり、高温粒子の均一な冷却
ができず、熱回収効率が低下することとなり好ましくな
かった。
投入される高温粉粒体Ａに粒度分布が存在する場合、図
７に示したように、中心付近に比較的細かい粒子が堆積
して充填層Ｂ１を形成するとともに、冷却装置３００の
側壁側に比較的粗い粒子が堆積し充填層Ｂ２を形成して
偏析が生じる傾向が強い。そのため、中央部の細粒充填
層Ｂ１の方が周辺部の粗粒充填層Ｂ２に比較して空気抵
抗が大きくなるので、冷却空気が周辺部の粗粒充填層Ｂ
２の部分を通過することとなり、高温粒子の均一な冷却
ができず、熱回収効率が低下することとなり好ましくな
かった。
【０００５】そこで、この問題を解消するために、特開
昭６２−２１０３９０号公報に開示されるような冷却装
置が提案されている。この冷却装置では、前述したよう
な冷却装置において、冷却器本体内部に内筒を配設する
ことにより冷却器本体の下部空間を環状に形成して、環
状空間に放射状に配設された散気管により噴出する冷却
空気により粉粒体を冷却しようとするものである。ま
た、当該装置においては、環状空間の下方部に円周方向
に分割されたゲートエレメントを設け、ゲートエレメン
トの開度を温度検出器の検出温度差に応じて調節して、
粉粒体の降下速度を調整して均一に冷却するものであ
る。
昭６２−２１０３９０号公報に開示されるような冷却装
置が提案されている。この冷却装置では、前述したよう
な冷却装置において、冷却器本体内部に内筒を配設する
ことにより冷却器本体の下部空間を環状に形成して、環
状空間に放射状に配設された散気管により噴出する冷却
空気により粉粒体を冷却しようとするものである。ま
た、当該装置においては、環状空間の下方部に円周方向
に分割されたゲートエレメントを設け、ゲートエレメン
トの開度を温度検出器の検出温度差に応じて調節して、
粉粒体の降下速度を調整して均一に冷却するものであ
る。
【０００６】しかしながら、この冷却装置においては、
放射状に配設した散気管の周囲では粉粒体は冷却される
こととなるが、特に装置をスケールアップした場合に
は、散気管が配設されていない部分が冷却されない部分
生じることとなり高温粒子の均一な冷却ができないこと
となるばかりでなく、冷却装置として内筒を設けるなど
複雑な構成となり、かえってコスト高となることとなり
好ましくなかった。
放射状に配設した散気管の周囲では粉粒体は冷却される
こととなるが、特に装置をスケールアップした場合に
は、散気管が配設されていない部分が冷却されない部分
生じることとなり高温粒子の均一な冷却ができないこと
となるばかりでなく、冷却装置として内筒を設けるなど
複雑な構成となり、かえってコスト高となることとなり
好ましくなかった。
【０００７】従って、本発明は、熱交換すべき粉粒体に
粒度分布が存在しても、粉粒体により形成される充填層
全体を均一にしかも効果的に熱交換することの可能な充
填層式熱交換器を提供することを目的とする。
粒度分布が存在しても、粉粒体により形成される充填層
全体を均一にしかも効果的に熱交換することの可能な充
填層式熱交換器を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述した従来
技術の課題に鑑みて発明なされたものであって、本発明
の充填層式熱交換器は、上部投入口より投入された熱交
換すべき粉粒体が、熱交換器内において充填層を形成
し、前記充填層を形成した粉粒体が降下する間に、熱交
換器内において略水平に配設された散気管の噴出孔より
噴出する熱交換用空気によって熱交換され、該熱交換さ
れた粉粒体が、熱交換器の底部に設けられた粉粒体排出
機構によって一定量排出されるように構成した充填層式
熱交換器において、下記の（１）〜（５）のいずれかの
特徴、すなわち、（１）散気管の配管ピッチが、熱交換
器本体の中心部分に向かって小さくなるように散気管を
配設したこと、（２）散気管の噴出孔の孔ピッチが、熱
交換器の中心部分に向かって小さくなるように噴出孔を
形成したこと、（３）散気管の噴出孔の孔径が、熱交換
器の中心部分に向かって大きくなるように噴出孔を形成
したこと、（４）各散気管への空気供給量を調整するた
めの空気量調整機構を設けたこと、（５）各散気管への
空気供給量を調整するための空気量調整機構を設けると
ともに、熱交換器本体下方に温度検出装置を配設して、
該温度検出装置の測定結果に応じて、粉粒体充填層の温
度分布が均一となるように空気量調整機構を作動させる
ようにしたこと、を特徴とする充填層式熱交換器であ
る。
技術の課題に鑑みて発明なされたものであって、本発明
の充填層式熱交換器は、上部投入口より投入された熱交
換すべき粉粒体が、熱交換器内において充填層を形成
し、前記充填層を形成した粉粒体が降下する間に、熱交
換器内において略水平に配設された散気管の噴出孔より
噴出する熱交換用空気によって熱交換され、該熱交換さ
れた粉粒体が、熱交換器の底部に設けられた粉粒体排出
機構によって一定量排出されるように構成した充填層式
熱交換器において、下記の（１）〜（５）のいずれかの
特徴、すなわち、（１）散気管の配管ピッチが、熱交換
器本体の中心部分に向かって小さくなるように散気管を
配設したこと、（２）散気管の噴出孔の孔ピッチが、熱
交換器の中心部分に向かって小さくなるように噴出孔を
形成したこと、（３）散気管の噴出孔の孔径が、熱交換
器の中心部分に向かって大きくなるように噴出孔を形成
したこと、（４）各散気管への空気供給量を調整するた
めの空気量調整機構を設けたこと、（５）各散気管への
空気供給量を調整するための空気量調整機構を設けると
ともに、熱交換器本体下方に温度検出装置を配設して、
該温度検出装置の測定結果に応じて、粉粒体充填層の温
度分布が均一となるように空気量調整機構を作動させる
ようにしたこと、を特徴とする充填層式熱交換器であ
る。
【０００９】また、本発明は、前述のいずれかの特徴を
有する充填層式熱交換器において、散気管が、熱交換器
本体内において投入口から排出機構との間で複数段に配
設されていることを特徴とする充填層式熱交換器であ
る。
有する充填層式熱交換器において、散気管が、熱交換器
本体内において投入口から排出機構との間で複数段に配
設されていることを特徴とする充填層式熱交換器であ
る。
【００１０】
【実施例】以下に、本発明の充填層式熱交換器につい
て、添付図面に基づいてより詳細に説明する。
て、添付図面に基づいてより詳細に説明する。
【００１１】図１は、本発明の充填層式熱交換器の縦断
面図であり、図において１０は全体で本発明の充填層式
熱交換器（以下、単に「熱交換器」と言う）を示してい
る。
面図であり、図において１０は全体で本発明の充填層式
熱交換器（以下、単に「熱交換器」と言う）を示してい
る。
【００１２】熱交換器１０は、下方部分が逆円錐台形状
部１２ａとなった略円塔状の熱交換器本体１２と、熱交
換すべき粉粒体Ａを熱交換器本体内に投入するために、
熱交換器本体１０の頂部に設けられた上部投入口１４
と、熱交換された粉粒体Ａを一定量排出するために、熱
交換器本体の底部開口部１６に設けられた粉粒体排出機
構１８とを備える。ここで、粉粒体排出機構１８として
は、従来周知の排出機構、例えば、テーブルフィーダー
など従来周知の構造であればよく特に限定されるもので
はない。なお、熱交換器１０の左上端には、熱交換器本
体１２に吹き込まれた熱交換媒体である空気を排出する
ための排出口１９が設けられている。
部１２ａとなった略円塔状の熱交換器本体１２と、熱交
換すべき粉粒体Ａを熱交換器本体内に投入するために、
熱交換器本体１０の頂部に設けられた上部投入口１４
と、熱交換された粉粒体Ａを一定量排出するために、熱
交換器本体の底部開口部１６に設けられた粉粒体排出機
構１８とを備える。ここで、粉粒体排出機構１８として
は、従来周知の排出機構、例えば、テーブルフィーダー
など従来周知の構造であればよく特に限定されるもので
はない。なお、熱交換器１０の左上端には、熱交換器本
体１２に吹き込まれた熱交換媒体である空気を排出する
ための排出口１９が設けられている。
【００１３】また、熱交換器本体１２内部には、上部投
入口１４から粉粒体排出機構１８との間の位置におい
て、散気装置２０が略水平に配設されている。この散気
装置２０は、図２に示したように、熱交換器本体１２の
側壁１２ｂの周囲に配設された空気量調整バルブ２２
ａ，２４ａを介してそれぞれ空気供給源（図示せず）に
接続された２個のヘッダー２２，２４と、各ヘッダー２
２，２４に接続され、かつ熱交換器本体１２の側壁１２
ｂを貫通して熱交換器本体１２内に略水平に格子状に配
設された複数の散気管２６ａ，２６ｂ，２６ｃ……とか
ら構成されている。
入口１４から粉粒体排出機構１８との間の位置におい
て、散気装置２０が略水平に配設されている。この散気
装置２０は、図２に示したように、熱交換器本体１２の
側壁１２ｂの周囲に配設された空気量調整バルブ２２
ａ，２４ａを介してそれぞれ空気供給源（図示せず）に
接続された２個のヘッダー２２，２４と、各ヘッダー２
２，２４に接続され、かつ熱交換器本体１２の側壁１２
ｂを貫通して熱交換器本体１２内に略水平に格子状に配
設された複数の散気管２６ａ，２６ｂ，２６ｃ……とか
ら構成されている。
【００１４】また、ヘッダー２２，２４と各散気管２６
ａ，２６ｂ，２６ｃ……の間には、調整バルブ２８ａ，
２８ｂ，２８ｃ……がそれぞれ配設されている。
ａ，２６ｂ，２６ｃ……の間には、調整バルブ２８ａ，
２８ｂ，２８ｃ……がそれぞれ配設されている。
【００１５】より詳細には、ヘッダー２２には、相互に
平行に間隔をおいて配置された散気管２６ａ，２６ｂ，
２６ｃ，２６ｄ，２６ｅ，２６ｆ，２６ｇから構成され
る第１散気管群２６が接続され、一方、ヘッダー２４に
は、相互に平行に間隔をおいて配置された散気管２６
ｈ，２６ｉ，２６ｊ，２６ｋ，２６ｌ，２６ｍ，２６ｎ
から構成される第２散気管群２６’が接続されている。
また、第２散気管群２６’は、第１散気管群２６に対し
て、それぞれの散気管が相互に直行する方向で、かつそ
の下方に格子状となるように配設されている。
平行に間隔をおいて配置された散気管２６ａ，２６ｂ，
２６ｃ，２６ｄ，２６ｅ，２６ｆ，２６ｇから構成され
る第１散気管群２６が接続され、一方、ヘッダー２４に
は、相互に平行に間隔をおいて配置された散気管２６
ｈ，２６ｉ，２６ｊ，２６ｋ，２６ｌ，２６ｍ，２６ｎ
から構成される第２散気管群２６’が接続されている。
また、第２散気管群２６’は、第１散気管群２６に対し
て、それぞれの散気管が相互に直行する方向で、かつそ
の下方に格子状となるように配設されている。
【００１６】なお、これらの散気管２６ａ，２６ｂ，２
６ｃ……は、熱交換器本体１２の周辺部より中心側にい
くほど、散気管ピッチが小さくなるように（Ｐ１＜Ｐ２
＜Ｐ３、すなわち、その格子間隙が小さくなるように）
配設されている。これにより、細粒子が堆積しやすい充
填層Ｂの中央部分において、細粒子が降下しにくく、か
つ中央部分で熱交換媒体である空気の噴出量を多くする
ことにより均一に充填層Ｂの熱交換を行うことが可能と
なっている。
６ｃ……は、熱交換器本体１２の周辺部より中心側にい
くほど、散気管ピッチが小さくなるように（Ｐ１＜Ｐ２
＜Ｐ３、すなわち、その格子間隙が小さくなるように）
配設されている。これにより、細粒子が堆積しやすい充
填層Ｂの中央部分において、細粒子が降下しにくく、か
つ中央部分で熱交換媒体である空気の噴出量を多くする
ことにより均一に充填層Ｂの熱交換を行うことが可能と
なっている。
【００１７】一方、図３に示したように、これらの散気
管２６ａ，２６ｂ，２６ｃ……には、その下面に複数の
噴出孔３０，３０が配設され、この噴出孔を介して熱交
換媒体である空気が噴出するようになっている。なお、
図３に示したように、これらの噴出孔３０の孔ピッチ
は、熱交換器本体１２の周辺部より中心側にいくほど、
散気管ピッチが小さくなるように（Ｌ１＜Ｌ２＜Ｌ３＜
Ｌ４＜…）、すなわち、中心側の方が周辺部より孔の密
度が大きくなるように配設するようにすれば、前述した
ように散気管ピッチを設定したと同様に、中央部分で熱
交換媒体である空気の噴出量が多くなり、その結果、よ
り均一に充填層Ｂの熱交換を行うことが可能となる。ま
た、この場合、噴出管３０の孔ピッチを前述のように設
定する代わりに、噴出管３０の孔径自体を、熱交換器本
体１２の周辺部より中心側にいくほど大きくすることに
よっても同様の効果が得られることは勿論である。
管２６ａ，２６ｂ，２６ｃ……には、その下面に複数の
噴出孔３０，３０が配設され、この噴出孔を介して熱交
換媒体である空気が噴出するようになっている。なお、
図３に示したように、これらの噴出孔３０の孔ピッチ
は、熱交換器本体１２の周辺部より中心側にいくほど、
散気管ピッチが小さくなるように（Ｌ１＜Ｌ２＜Ｌ３＜
Ｌ４＜…）、すなわち、中心側の方が周辺部より孔の密
度が大きくなるように配設するようにすれば、前述した
ように散気管ピッチを設定したと同様に、中央部分で熱
交換媒体である空気の噴出量が多くなり、その結果、よ
り均一に充填層Ｂの熱交換を行うことが可能となる。ま
た、この場合、噴出管３０の孔ピッチを前述のように設
定する代わりに、噴出管３０の孔径自体を、熱交換器本
体１２の周辺部より中心側にいくほど大きくすることに
よっても同様の効果が得られることは勿論である。
【００１８】さらに、図１及び図４に示したように、熱
交換器本体１２の逆円錐台形状部１２ａの下方部分に
は、その検出位置が相違するように、複数の温度検出器
３２，３２が複数個配設されている。そして、これらの
温度検出器３２，３２の検出値に応じて、充填層Ｂの温
度が均一となるように、各散気管への流量を、前述した
調整バルブ２２ａ，２４ａならびに２８ａ，２８ｂ，２
８ｃ……を選択的に調整し、これにより、粉粒体Ａの熱
交換を均一に行うようになっている。
交換器本体１２の逆円錐台形状部１２ａの下方部分に
は、その検出位置が相違するように、複数の温度検出器
３２，３２が複数個配設されている。そして、これらの
温度検出器３２，３２の検出値に応じて、充填層Ｂの温
度が均一となるように、各散気管への流量を、前述した
調整バルブ２２ａ，２４ａならびに２８ａ，２８ｂ，２
８ｃ……を選択的に調整し、これにより、粉粒体Ａの熱
交換を均一に行うようになっている。
【００１９】このように構成することにより、例えば、
ロータリーキルン、流動層などを用いて加熱、焼成など
された高温粉粒体Ａが、熱交換器本体１０の頂部に設け
られた上部投入口１４より熱交換器本体１０内部に投入
されて充填層Ｂを形成するが、中央部において散気管の
配管ピッチが小さいので、中央部分に集積しやすい細粒
子の降下速度が散気管によって抑制され、その結果、充
填層が全体的に均一に降下するとともに、中央部分にお
いて冷却空気噴出量も多くなるので、充填層Ｂ全体が均
一に冷却されることとなる。万一、充填層Ｂの冷却に不
均一が生じた場合にも、温度検出器３２，３２……の検
出値に応じて、ヘッダー２２，２４と各散気管２６ａ，
２６ｂ，２６ｃ……の間に配設された調整バルブ２８
ａ，２８ｂ，２８ｃ……により各散気管への空気流量を
選択的に調整することにより、充填層Ｂの温度を均一と
しこれにより、粉粒体Ａの冷却を均一に行うようになっ
ている。なお、冷却の場合について説明したが、粉粒体
Ａを予熱する場合にも同様であることは勿論である。
ロータリーキルン、流動層などを用いて加熱、焼成など
された高温粉粒体Ａが、熱交換器本体１０の頂部に設け
られた上部投入口１４より熱交換器本体１０内部に投入
されて充填層Ｂを形成するが、中央部において散気管の
配管ピッチが小さいので、中央部分に集積しやすい細粒
子の降下速度が散気管によって抑制され、その結果、充
填層が全体的に均一に降下するとともに、中央部分にお
いて冷却空気噴出量も多くなるので、充填層Ｂ全体が均
一に冷却されることとなる。万一、充填層Ｂの冷却に不
均一が生じた場合にも、温度検出器３２，３２……の検
出値に応じて、ヘッダー２２，２４と各散気管２６ａ，
２６ｂ，２６ｃ……の間に配設された調整バルブ２８
ａ，２８ｂ，２８ｃ……により各散気管への空気流量を
選択的に調整することにより、充填層Ｂの温度を均一と
しこれにより、粉粒体Ａの冷却を均一に行うようになっ
ている。なお、冷却の場合について説明したが、粉粒体
Ａを予熱する場合にも同様であることは勿論である。
【００２０】また、図５は、本発明の熱交換器の散気装
置の第２の実施例を示す図であり、上記第１実施例と相
違するところは、散気管を同心円状１２６ａ，１２６
ｂ，１２６ｃ，１２６ｄに配置した散気装置１２０とし
たことであり、その他の構成は第１実施例の散気装置と
同様である。なお、この他にも散気管の配置は、放射状
などでもあってもよいことは当業者であれば容易に理解
できるものであり、本発明はこれらに限定されるべきも
のではない。
置の第２の実施例を示す図であり、上記第１実施例と相
違するところは、散気管を同心円状１２６ａ，１２６
ｂ，１２６ｃ，１２６ｄに配置した散気装置１２０とし
たことであり、その他の構成は第１実施例の散気装置と
同様である。なお、この他にも散気管の配置は、放射状
などでもあってもよいことは当業者であれば容易に理解
できるものであり、本発明はこれらに限定されるべきも
のではない。
【００２１】さらに、図６は、本発明の熱交換器の第３
の実施例を示すものであり、上述した第１実施例と基本
的には同一の構成であるが、散気装置２２０を上部投入
口１４と粉粒体排出機構１８との間で略水平に複数段
（２２０ａ，２２０ｂ，２２０ｃ）に配設（すなわち散
気管を複数段に配設）した点が相違する。これにより、
よりいっそう充填層Ｂの温度を均一としこれにより、粉
粒体Ａの熱交換を均一に行うことが可能となる。
の実施例を示すものであり、上述した第１実施例と基本
的には同一の構成であるが、散気装置２２０を上部投入
口１４と粉粒体排出機構１８との間で略水平に複数段
（２２０ａ，２２０ｂ，２２０ｃ）に配設（すなわち散
気管を複数段に配設）した点が相違する。これにより、
よりいっそう充填層Ｂの温度を均一としこれにより、粉
粒体Ａの熱交換を均一に行うことが可能となる。
【００２２】
【発明の作用・効果】本発明による熱交換器では、散気
管の配管ピッチ、散気管の噴出孔の孔ピッチ、散気管の
噴出孔の孔径を調整することにより、熱交換すべき粉粒
体に粒度分布が存在しても、中央部分に集積しやすく下
降速度の大きい細粒子の降下速度を抑制して、充填層全
体の降下速度を均一にするとともに、中央部分において
冷却空気噴出量も周辺部に比較して多くするように構成
したので、充填層Ｂ全体が均一に冷却されることとな
り、その熱効率が飛躍的に向上するものである。
管の配管ピッチ、散気管の噴出孔の孔ピッチ、散気管の
噴出孔の孔径を調整することにより、熱交換すべき粉粒
体に粒度分布が存在しても、中央部分に集積しやすく下
降速度の大きい細粒子の降下速度を抑制して、充填層全
体の降下速度を均一にするとともに、中央部分において
冷却空気噴出量も周辺部に比較して多くするように構成
したので、充填層Ｂ全体が均一に冷却されることとな
り、その熱効率が飛躍的に向上するものである。
【００２３】また、各散気管への空気供給量を調整する
ための空気量調整機構を設けたもの、特に、温度検出装
置を配設してその測定結果に応じて、粉粒体充填層の温
度分布が均一となるように空気量調整機構を作動させる
ようにしたものでは、万一充填層の冷却に不均一が生じ
た場合にも、各散気管への空気流量を選択的に調整する
ことにより、充填層Ｂの温度を均一とし、粉粒体Ａの冷
却をより均一に効果的に行うことが可能である。
ための空気量調整機構を設けたもの、特に、温度検出装
置を配設してその測定結果に応じて、粉粒体充填層の温
度分布が均一となるように空気量調整機構を作動させる
ようにしたものでは、万一充填層の冷却に不均一が生じ
た場合にも、各散気管への空気流量を選択的に調整する
ことにより、充填層Ｂの温度を均一とし、粉粒体Ａの冷
却をより均一に効果的に行うことが可能である。
【００２４】従って、本発明の熱交換器によれば、例え
ば、ロータリーキルン、流動層などを用いて加熱、焼成
などされた高温粉粒体を冷却する場合の他、粉粒体に対
して予熱を行う場合においても、均一に、且つ効果的に
その熱交換を実施することが可能な極めて優れた発明で
あり、その産業上に及ぼす効果は甚大である。
ば、ロータリーキルン、流動層などを用いて加熱、焼成
などされた高温粉粒体を冷却する場合の他、粉粒体に対
して予熱を行う場合においても、均一に、且つ効果的に
その熱交換を実施することが可能な極めて優れた発明で
あり、その産業上に及ぼす効果は甚大である。
【図１】 図１は、本発明の充填層式熱交換器の縦断面
図である。
図である。
【図２】 図２は、図１の充填層式熱交換器についてＡ
−Ａ線方向から見た図である。
−Ａ線方向から見た図である。
【図３】 図３は、本発明の充填層式熱交換器の散気装
置の散気管の構造を説明する図である。
置の散気管の構造を説明する図である。
【図４】 図４は、図１の充填層式熱交換器についてＢ
−Ｂ線方向から見た図である。
−Ｂ線方向から見た図である。
【図５】 図５は、本発明の充填層式熱交換器の散気装
置の第２の実施例を示す図２と同様の図である。
置の第２の実施例を示す図２と同様の図である。
【図６】 図６は、本発明の充填層式熱交換器の第３の
実施例を示す図１と同様の図である。
実施例を示す図１と同様の図である。
【図７】 図７は、従来の充填層式冷却器の構造を示す
縦断面図である。
縦断面図である。
１０…充填層式熱交換器 １２…熱交換器本体 １２ａ…逆円錐台形状部 １２ｂ…側壁 １４…上部投入口 １６…底部開口部 １８…粉粒体排出機構 １９…排出口 ２０…散気装置 ２２ａ，２４ａ…空気量調整バルブ ２２，２４…ヘッダー ２６…第１散気管群 ２６’…第２散気管群 ２６ａ〜２６ｎ…散気管 ２８ａ〜２８ｎ…調整バルブ ３０…噴出孔 ３２…温度検出器 １２０…散気装置 １２６ａ〜１２６ｄ…散気管 ２２０…散気装置 ２２０ａ〜２２０ｃ…散気管 Ａ…粉粒体 Ｂ…充填層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 向井 克治 東京都千代田区神田美土代町１番地 住友 セメント株式会社内 (72)発明者 中塚 誠 東京都千代田区神田美土代町１番地 住友 セメント株式会社内 (72)発明者 橋本 勲 兵庫県明石市川崎町１番１号 川崎重工業 株式会社明石工場内 (72)発明者 近藤 篤 兵庫県明石市川崎町１番１号 川崎重工業 株式会社明石工場内 (72)発明者 村尾 三樹雄 兵庫県神戸市中央区東川崎町３丁目１番１ 号 川崎重工業株式会社神戸工場内
Claims (6)
- 【請求項１】 上部投入口より投入された熱交換すべき
粉粒体が、熱交換器内において充填層を形成し、前記充
填層を形成した粉粒体が降下する間に、熱交換器内にお
いて略水平に配設された散気管の噴出孔より噴出する熱
交換用空気によって熱交換され、該熱交換された粉粒体
が、熱交換器の底部に設けられた粉粒体排出機構によっ
て一定量排出されるように構成した充填層式熱交換器に
おいて、 前記散気管の配管ピッチが、熱交換器の中心部分に向か
って小さくなるように散気管を配設したことを特徴とす
る充填層式熱交換器。 - 【請求項２】 上部投入口より投入された熱交換すべき
粉粒体が、熱交換器内において充填層を形成し、前記充
填層を形成した粉粒体が降下する間に、熱交換器内にお
いて略水平に配設された散気管の噴出孔より噴出する熱
交換用空気によって熱交換され、該熱交換された粉粒体
が、熱交換器の底部に設けられた粉粒体排出機構によっ
て一定量排出されるように構成した充填層式熱交換器に
おいて、 前記散気管の噴出孔の孔ピッチが、熱交換器の中心部分
に向かって小さくなるように噴出孔を形成したことを特
徴とする充填層式熱交換器。 - 【請求項３】 上部投入口より投入された熱交換すべき
粉粒体が、熱交換器内において充填層を形成し、前記充
填層を形成した粉粒体が降下する間に、熱交換器内にお
いて略水平に配設された散気管の噴出孔より噴出する熱
交換用空気によって熱交換され、該熱交換された粉粒体
が、熱交換器の底部に設けられた粉粒体排出機構によっ
て一定量排出されるように構成した充填層式熱交換器に
おいて、 前記散気管の噴出孔の孔径が、熱交換器の中心部分に向
かって大きくなるように噴出孔を形成したことを特徴と
する充填層式熱交換器。 - 【請求項４】 上部投入口より投入された熱交換すべき
粉粒体が、熱交換器内において充填層を形成し、前記充
填層を形成した粉粒体が降下する間に、熱交換器内にお
いて略水平に配設された散気管の噴出孔より噴出する熱
交換用空気によって熱交換され、該熱交換された粉粒体
が、熱交換器の底部に設けられた粉粒体排出機構によっ
て一定量排出されるように構成した充填層式熱交換器に
おいて、 各散気管への空気供給量を調整するための空気量調整機
構を設けたことを特徴とする充填層式熱交換器。 - 【請求項５】 上部投入口より投入された熱交換すべき
粉粒体が、熱交換器内において充填層を形成し、前記充
填層を形成した粉粒体が降下する間に、熱交換器内にお
いて略水平に配設された散気管の噴出孔より噴出する熱
交換用空気によって熱交換され、該熱交換された粉粒体
が、熱交換器の底部に設けられた粉粒体排出機構によっ
て一定量排出されるように構成した充填層式熱交換器に
おいて、 各散気管への空気供給量を調整するための空気量調整機
構を設けるとともに、熱交換器下方に温度検出装置を配
設して、該温度検出装置の測定結果に応じて、粉粒体充
填層の温度分布が均一となるように前記空気量調整機構
を作動させるようにしたことを特徴とする充填層式熱交
換器。 - 【請求項６】 前記散気管が、熱交換器内において投入
口から排出機構との間で複数段に配設されていることを
特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の充填層式
熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07388093A JP3263170B2 (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | 充填層式熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07388093A JP3263170B2 (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | 充填層式熱交換器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06281368A true JPH06281368A (ja) | 1994-10-07 |
| JP3263170B2 JP3263170B2 (ja) | 2002-03-04 |
Family
ID=13530968
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07388093A Expired - Fee Related JP3263170B2 (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | 充填層式熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3263170B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006112738A (ja) * | 2004-10-15 | 2006-04-27 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | ガスハイドレート冷却装置 |
| CN109441640A (zh) * | 2018-12-25 | 2019-03-08 | 中国船舶重工集团公司第七0三研究所 | 一种用于氦气轮机的板翅式回热器壳体 |
| CN110595227A (zh) * | 2019-09-11 | 2019-12-20 | 天华化工机械及自动化研究设计院有限公司 | 一种聚丙烯颗粒的深度冷却结构 |
-
1993
- 1993-03-31 JP JP07388093A patent/JP3263170B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006112738A (ja) * | 2004-10-15 | 2006-04-27 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | ガスハイドレート冷却装置 |
| JP4575744B2 (ja) * | 2004-10-15 | 2010-11-04 | 三井造船株式会社 | ガスハイドレート冷却装置 |
| CN109441640A (zh) * | 2018-12-25 | 2019-03-08 | 中国船舶重工集团公司第七0三研究所 | 一种用于氦气轮机的板翅式回热器壳体 |
| CN109441640B (zh) * | 2018-12-25 | 2020-11-06 | 中国船舶重工集团公司第七0三研究所 | 一种用于氦气轮机的板翅式回热器壳体 |
| CN110595227A (zh) * | 2019-09-11 | 2019-12-20 | 天华化工机械及自动化研究设计院有限公司 | 一种聚丙烯颗粒的深度冷却结构 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3263170B2 (ja) | 2002-03-04 |
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