JPH0755375A - Regenerating heat exchanger - Google Patents

Regenerating heat exchanger

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JPH0755375A
JPH0755375A JP5200666A JP20066693A JPH0755375A JP H0755375 A JPH0755375 A JP H0755375A JP 5200666 A JP5200666 A JP 5200666A JP 20066693 A JP20066693 A JP 20066693A JP H0755375 A JPH0755375 A JP H0755375A
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heat transfer
transfer element
heat exchanger
layer
ceramic
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Junichi Miyagawa
純一 宮川
Takafuru Kobayashi
敬古 小林
Hideo Tsunoda
英雄 角田
Masayuki Fukagawa
雅幸 深川
Toshiji Nakamura
利治 中村
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Iwao Jiki Kogyo Co Ltd
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Iwao Jiki Kogyo Co Ltd
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  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide the regenerating heat exchanger excellent in corrosion resistance and provided with practical resistance to heat shock, by a method wherein a heat transfer element, constituting at least one layer of integrated layer, is made of ceramics having a specified chemical composition and the specified contents of glass phase and crystal phase. CONSTITUTION:A rotary body includes the heat transfer element integrated layers 2-1, 2-2, 2-3 of a low-temperature layer, a middle-temperature layer and a high-temperature layer. The heat transfer element, constituting at least one layer of the integrated layer, is constituted of ceramic, containing 75wt.% or more of SiO2, 25wt.% or less of Al2O3, and total amount of 1-15% of K2O and/or Na2O while constituted of 50-80wt.% of glass phase and 20-50wt.% of crystal phase and the major ingredient of the crystal phase is quartz and mullite without containing alkali constituents. According to this method, the advantages of the heat transfer element, which are excellent in corrosion resistance and durability while hardly firing, can be obtained.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はボイラ用空気予熱器ある
いは排煙処理用ガスガスヒータなどに用いられる再生式
熱交換器に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a regenerative heat exchanger used as an air preheater for a boiler or a gas gas heater for flue gas treatment.

【0002】[0002]

【従来の技術】再生式熱交換器は伝熱エレメントを蓄熱
体として、一定時間ごとに高温気体と低温気体とを交互
に接触させることにより、高温気体の熱により低温気体
を加熱する装置である。このような再生式熱交換器の1
例としてボイラ用空気予熱器がある。従来使用されてい
るボイラ用空気予熱器の1例を図5および図6により簡
単に説明する。円筒状のロータ1は蓄熱体である伝熱エ
レメント集積層2を複数段内包し、軸受装置(図示せ
ず)により回転可能に保持され、駆動装置(図示せず)
により軸5を回転軸として回転される。それぞれの段の
伝熱エレメント集積層2は図6に示す伝熱エレメント板
9が、外板7よりなるバスケット内に収納された伝熱エ
レメント集積バスケット6を複数個並べて構成されてい
る。加熱気体であるボイラ排ガス3および被加熱気体で
ある空気4(低温気体)は接続ダクト(図示せず)によ
り各々別流路を形成し、この両気体は混合しないように
シール機構(図示せず)によりシールされている。ロー
タ1内の伝熱エレメントが高温気体(ボイラ排ガス3)
の流路中に曝されると、伝熱エレメントは高温気体によ
り加熱されて蓄熱し、ロータ1の回転により低温気体の
流路中に移動すると放熱して低温気体を加熱し、再びロ
ータ1の回転により高温気体の流路中に移動する。この
操作を連続して繰り返すことによりボイラ排ガス3は冷
却され、空気4は加熱される。
2. Description of the Related Art A regenerative heat exchanger is a device for heating a low-temperature gas by the heat of the high-temperature gas by alternately contacting the high-temperature gas and the low-temperature gas with a heat transfer element as a heat storage body at regular intervals. . One of such regenerative heat exchangers
An example is an air preheater for boilers. An example of a conventional boiler air preheater will be briefly described with reference to FIGS. 5 and 6. The cylindrical rotor 1 includes a plurality of heat transfer element integrated layers 2 that are heat storage bodies, is rotatably held by a bearing device (not shown), and is driven by a drive device (not shown).
Thus, the shaft 5 is rotated about the axis of rotation. The heat transfer element integrated layer 2 of each stage is configured by arranging a plurality of heat transfer element integrated baskets 6 housed in a basket formed of an outer plate 7 and a heat transfer element plate 9 shown in FIG. Boiler exhaust gas 3 which is a heating gas and air 4 (low temperature gas) which is a gas to be heated form separate flow paths by connecting ducts (not shown), and a sealing mechanism (not shown) is provided to prevent these gases from being mixed. ) Is sealed by. The heat transfer element in the rotor 1 is a high temperature gas (boiler exhaust gas 3)
When exposed to the flow path of the heat transfer element, the heat transfer element is heated by the high temperature gas and stores heat. When the rotor 1 rotates to move into the flow path of the low temperature gas, the heat is dissipated to heat the low temperature gas, and the rotor 1 is again heated. It moves into the flow path of high temperature gas by rotation. By repeating this operation continuously, the boiler exhaust gas 3 is cooled and the air 4 is heated.

【0003】伝熱エレメント集積層2中の伝熱エレメン
ト板9の材質としては、通常高温気体が流入する側には
軟鋼を、各伝熱エレメント集積層を通過した高温気体が
流出する側には耐蝕鋼が使用されている。また、高温気
体が流出する側にはエナメル被覆鋼が使用されることも
ある。
As the material of the heat transfer element plate 9 in the heat transfer element integrated layer 2, a mild steel is usually used on the side where high temperature gas flows in, and a material on the side where high temperature gas that has passed through each heat transfer element integrated layer flows out. Corrosion resistant steel is used. Further, enamel-coated steel may be used on the side where the high temperature gas flows out.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】再生式熱交換器の伝熱
エレメント材質として軟鋼あるいは耐蝕鋼を使用した場
合は、低温側では酸による腐食環境下にあるため寿命が
短くなる問題が生じ、高温側では高温気体上流の燃焼設
備(ボイラ等)の燃焼不良により発生する未燃物が伝熱
エレメント上に付着することにより火災が発生する恐れ
があるという問題がある。また、エナメル被覆鋼では、
高温側および/または低温側に設置され、空気や蒸気を
噴射することにより、伝熱エレメント表面に付着する灰
等を洗浄するために設けられるスーツブロア等の機械的
衝撃によりエナメル被覆層が損傷を受けることによる寿
命低下の問題が生じるうえに、前記火災の問題も解決さ
れない。
When mild steel or corrosion resistant steel is used as the material of the heat transfer element of the regenerative heat exchanger, there is a problem that the service life is shortened due to the corrosive environment due to acid on the low temperature side, On the side, there is a problem that a fire may occur due to unburned substances generated due to poor combustion in the combustion equipment (boiler or the like) upstream of the high temperature gas, adhering to the heat transfer element. Also, with enamel coated steel,
The enamel coating layer may be damaged by mechanical impact of a suit blower installed on the high-temperature side and / or low-temperature side and spraying air or steam to clean ash etc. adhering to the surface of the heat transfer element. In addition to the problem of shortening the service life due to receiving, the problem of the fire cannot be solved.

【0005】これらの問題を解決するために伝熱エレメ
ントの材料としてセラミックスを採用することも試みら
れている。この場合、熱交換器の構造上生じる周期的な
温度振幅あるいはスーツブロアによる熱衝撃に耐えると
いう目的からコージェライト、βースポジュメン等の低
熱膨張セラミックスを使用した例があるが、これらのセ
ラミックスは結晶中のアルカリ成分が硫酸に侵され損傷
するという欠点を有する。したがって、耐蝕性がよく、
実用的な耐熱衝撃性を有する伝熱エレメントの材料およ
び形状を開発する必要があった。本発明は、このような
従来技術の問題点を解決し、耐蝕性がよく、実用的な耐
熱衝撃性を有する伝熱エレメントを備えた再生式熱交換
器を提供することを目的とする。
In order to solve these problems, it has been attempted to adopt ceramics as the material of the heat transfer element. In this case, there is an example in which low thermal expansion ceramics such as cordierite and β-spodumene are used for the purpose of withstanding the periodic temperature amplitude generated by the structure of the heat exchanger or the thermal shock due to the suit blower. It has a drawback that the alkaline component of the is damaged by sulfuric acid. Therefore, the corrosion resistance is good,
It was necessary to develop the material and shape of the heat transfer element having practical thermal shock resistance. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the problems of the prior art and to provide a regenerative heat exchanger including a heat transfer element having good corrosion resistance and practical thermal shock resistance.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は(1)蓄熱体で
ある伝熱エレメントを有し、その伝熱エレメントが高温
気体と低温気体との間で交互に熱交換を繰り返す再生式
熱交換器であって、前記伝熱エレメントを集積した集積
層が気体の流れ方向に対し2層以上の層を形成する再生
式熱交換器において、少なくとも1層の集積層を構成す
る伝熱エレメントが、重量百分率で75%以上のSiO
2 、25%以下のAl2 3 、および合計量が1〜5%
のK2 Oおよび/またはNa2 Oを含有し、50〜80
重量%のガラス相と、20〜50重量%の結晶相からな
り、かつその結晶相の主組成が石英およびムライトであ
り結晶相の構成にアルカリ成分を含まないセラミックス
からなることを特徴とする再生式熱交換器、(2)セラ
ミックス製の伝熱エレメントの集積層を2層以上有する
前記再生式熱交換器であって、該伝熱エレメント集積層
が複数のセラミックス製伝熱エレメントハニカムブロッ
クを集積させた伝熱エレメント集積バスケットを並べて
構成されており、各ハニカムの壁面の肉厚が1.5mm
以下であることを特徴とする再生式熱交換器、(3)伝
熱エレメントを構成するセラミックスが200℃/秒以
上の温度落差に耐えるセラミックスであることを特徴と
する前記の再生式熱交換器、である。
The present invention (1) has a heat transfer element which is a heat storage body, and the heat transfer element repeats heat exchange alternately between a high temperature gas and a low temperature gas. A regenerative heat exchanger in which the integrated layer in which the heat transfer elements are integrated forms two or more layers in the gas flow direction, the heat transfer element forming at least one integrated layer, 75% or more of SiO by weight percentage
2 , Al 2 O 3 of 25% or less, and the total amount of 1 to 5%
Of K 2 O and / or Na 2 O of 50-80
Regeneration characterized by comprising a glass phase of 20% by weight and a crystal phase of 20 to 50% by weight, and the main composition of the crystal phase is quartz and mullite, and the composition of the crystal phase is a ceramic containing no alkali component Type heat exchanger, (2) The regenerative heat exchanger having two or more ceramic heat transfer element integrated layers, wherein the heat transfer element integrated layer integrates a plurality of ceramic heat transfer element honeycomb blocks. The heat transfer element accumulation baskets are arranged side by side, and the wall thickness of each honeycomb is 1.5 mm.
Regenerative heat exchanger characterized by the following: (3) The regenerative heat exchanger characterized in that the ceramic constituting the heat transfer element is a ceramic capable of withstanding a temperature drop of 200 ° C./sec or more. ,.

【0007】[0007]

【作用】本発明の再生式熱交換器において伝熱エレメン
トを構成するセラミックスは、重量百分率で75%以上
のSiO2 、25%以下のAl2 3 、および合計量が
1〜5%のK2 Oおよび/またはNa2 Oを含有する。
SiO2 量が75%未満の場合には耐蝕性が低下する。
また、Al2 3 が25%を超えると結晶相中のムライ
ト結晶が多くなりすぎるため耐蝕性が低下するので好ま
しくない。K2 OやNa2 Oのアルカリ成分はガラス相
を形成させ、伝熱エレメントの表面を緻密化して吸水率
を低下させる目的で使用されるが、この量が5%を超え
ると耐硫酸性が低下するので好ましくない。本発明の再
生式熱交換器においては、セラミックス製の伝熱エレメ
ントが硫酸に強いガラス相と石英およびムライトを主成
分とする結晶相とで構成されているため、耐蝕性、耐熱
性が向上し、それによって低温部では寿命延長させ、高
温部においては火災の危険性を消滅させる効果をもたら
している。
The ceramics constituting the heat transfer element in the regenerative heat exchanger of the present invention are composed of 75% by weight or more of SiO 2 , 25% or less of Al 2 O 3 , and K of 1 to 5% in total. It contains 2 O and / or Na 2 O.
If the amount of SiO 2 is less than 75%, the corrosion resistance decreases.
On the other hand, if Al 2 O 3 exceeds 25%, the amount of mullite crystals in the crystal phase becomes too large and the corrosion resistance decreases, which is not preferable. The alkaline component of K 2 O or Na 2 O is used for the purpose of forming a glass phase and densifying the surface of the heat transfer element to reduce the water absorption rate. If this amount exceeds 5%, the sulfuric acid resistance is increased. It is not preferable because it decreases. In the regenerative heat exchanger of the present invention, since the ceramic heat transfer element is composed of the glass phase resistant to sulfuric acid and the crystal phase containing quartz and mullite as the main components, the corrosion resistance and heat resistance are improved. By doing so, it has the effect of extending the service life in the low temperature part and extinguishing the risk of fire in the high temperature part.

【0008】また、4角または台形断面のハニカムブロ
ックで構成した伝熱エレメントを適宜組み合わせて伝熱
エレメント集積バスケットを形成し、それらを並べて伝
熱エレメント集積層を組み立てるようにすれば、製造・
組み立てが容易である。さらに伝熱エレメント集積層を
構成するハニカムの壁面の肉厚を1.5mm以下と薄肉
にすることにより、伝熱効率および耐熱衝撃性をさらに
改良することができる。また、このように薄肉にするこ
とにより、圧力損失の増加も防ぐことができる。
[0008] Further, if the heat transfer element integrated basket is formed by appropriately combining the heat transfer elements constituted by the honeycomb block having the square or trapezoidal cross section, and the heat transfer element integrated layer is assembled by assembling the heat transfer element integrated layer, the manufacturing
Easy to assemble. Further, by making the wall thickness of the honeycomb wall forming the heat transfer element integrated layer as thin as 1.5 mm or less, heat transfer efficiency and thermal shock resistance can be further improved. Also, by making the wall thin as described above, it is possible to prevent an increase in pressure loss.

【0009】図1は本発明の再生式熱交換器の1実施態
様についてその回転体部分を示す概略断面図であり、図
1(a)は縦断面図、図1(b)は図1(a)のA−A
断面図である。なお、支持軸受装置、駆動装置、接続ダ
クトおよびシール装置などは図示されていない。この再
生式熱交換器の回転体は、円筒状のロータ1で構成され
ており、このロータ1は低温層、中温層および高温層の
伝熱エレメント集積層2−1、2−2および2−3を内
包している。この伝熱エレメント集積層は通常2〜4層
で構成されるが、本実施態様では3層で構成されたもの
を示している。このロータ1には、ボイラからの排ガス
3および空気9が互いに対向流に流れ込んでおり、この
両者間をロータ1が軸5を回転軸として回転することに
より熱交換を行っている。このため、図1の下側は上側
に比べ温度が低く、下から低温層2−1、中温層2−2
および高温層2−3と呼ばれる。
FIG. 1 is a schematic sectional view showing a rotating body portion of an embodiment of a regenerative heat exchanger of the present invention. FIG. 1 (a) is a vertical sectional view and FIG. 1 (b) is FIG. a) A-A
FIG. It should be noted that the supporting bearing device, the driving device, the connecting duct, the sealing device and the like are not shown. The rotating body of this regenerative heat exchanger is composed of a cylindrical rotor 1, and this rotor 1 includes heat transfer element integrated layers 2-1 2-2 and 2-of low temperature layer, medium temperature layer and high temperature layer. 3 is included. This heat transfer element integrated layer is usually composed of 2 to 4 layers, but in this embodiment, it is shown to be composed of 3 layers. Exhaust gas 3 from the boiler and air 9 flow into the rotor 1 in counterflows with each other, and the rotor 1 rotates about a shaft 5 as a rotating shaft to exchange heat between them. Therefore, the temperature of the lower side of FIG. 1 is lower than that of the upper side, and the low temperature layer 2-1 and the medium temperature layer 2-2 are arranged from the bottom.
And high temperature layer 2-3.

【0010】図2はセラミックス製伝熱エレメント集積
バスケット6を示しており、これを複数個並べることに
より伝熱エレメント集積層2−1、2−2、2−3が形
成される。本実施態様ではこれらの3層ともセラミック
ス製伝熱エレメント集積バスケット6により構成されて
いる。セラミックス製伝熱エレメント集積バスケット6
は外板7およびセラミックス製伝熱エレメントブロック
8−1および8−2により構成されている。図3及び図
4はそれぞれ断面台形のセラミックス製伝熱エレメント
ブロック8−1および断面長方形のセラミックス製伝熱
エレメントブロック8−2の拡大図である。この両者を
適宜組み合わせて伝熱エレメント集積バスケット6を形
成していく。
FIG. 2 shows a heat transfer element integrated basket 6 made of ceramics. By arranging a plurality of the heat transfer element integrated baskets 6, heat transfer element integrated layers 2-1, 2-2, 2-3 are formed. In this embodiment, these three layers are all made of a ceramic heat transfer element integrated basket 6. Ceramic heat transfer element integrated basket 6
Is composed of an outer plate 7 and ceramic heat transfer element blocks 8-1 and 8-2. 3 and 4 are enlarged views of a ceramic heat transfer element block 8-1 having a trapezoidal cross section and a ceramic heat transfer element block 8-2 having a rectangular cross section, respectively. The both are appropriately combined to form the heat transfer element accumulating basket 6.

【0011】本発明の熱交換器で使用されるセラミック
ス製伝熱エレメントブロックは石英、アルミナ、ムライ
ト、長石、陶石、粘土等を所定の割合に配合した原料に
水を加えてハニカム形状に押し出し成形し、乾燥、焼成
過程を経て製造される。
The heat transfer element block made of ceramics used in the heat exchanger of the present invention is extruded into a honeycomb shape by adding water to a raw material prepared by mixing quartz, alumina, mullite, feldspar, porcelain stone, clay and the like in a predetermined ratio. It is manufactured through molding, drying and firing.

【0012】この種の熱交換器の伝熱エレメントに加わ
る温度落差(試料に作用する温度変化の大きさ)は、通
常次のようになっている。すなわち、この種の熱交換器
が使用される一般的な例において、排ガス入口温度は3
90℃、空気出口温度は330℃であり、高温側の平均
温度は約360℃である。一方排ガス出口温度は180
℃、空気入口温度は80℃であり、低温側の平均温度は
約130℃である。ロータの回転数は4rpm程度と非
常にゆっくりと回転するため、定常運転での回転に伴う
温度振幅による温度落差は問題にならない。この場合ス
ーツブロアが設置されているとこのスーツブロアによる
温度落差が問題となる。スーツブロアが高温側に設置さ
れている場合、スーツブロア噴射媒体は通常空気であ
り、空気により伝熱エレメントが冷却されることにな
り、この冷却速度は約150℃/秒となる。これに対
し、本発明のセラミックス製伝熱エレメントは200℃
/秒の冷却速度でも損傷することはなく実用的な耐熱衝
撃性を有している。
The temperature drop (magnitude of temperature change acting on the sample) applied to the heat transfer element of this type of heat exchanger is usually as follows. That is, in a general example where this type of heat exchanger is used, the exhaust gas inlet temperature is 3
90 ° C., the air outlet temperature is 330 ° C., and the average temperature on the high temperature side is about 360 ° C. On the other hand, the exhaust gas outlet temperature is 180
C., the air inlet temperature is 80.degree. C., and the average temperature on the low temperature side is about 130.degree. Since the rotation speed of the rotor is about 4 rpm, which is very slow, the temperature drop due to the temperature amplitude due to the rotation in the steady operation does not matter. In this case, if a suit blower is installed, the temperature drop due to this suit blower becomes a problem. When the suit blower is installed on the high temperature side, the suit blower jet medium is usually air, and the heat transfer element is cooled by the air, and the cooling rate is about 150 ° C./sec. On the other hand, the ceramic heat transfer element of the present invention is 200 ° C.
It has practical thermal shock resistance without being damaged even at a cooling rate of / sec.

【0013】各伝熱エレメントを構成するハニカムの肉
厚については、低温層は、灰等が付着しやすく、高温層
は灰等が付着しにくいという周囲環境を考慮し、通常は
低温層ハニカムピッチを大きくし、高温層はハニカムピ
ッチを小さくする。強度上はハニカムの肉厚が大である
方が有利であるが、一方圧力損失を考慮すればハニカム
肉厚は薄い方が望ましい。その両者を考慮し、本発明で
使用するセラミックスの物性値や伝熱エレメントの伝
熱、圧力損失特性等から実用的なハニカム肉厚を計算す
ると、高温層で約0.8mm、低温層で約1.3mm、
となる。条件が整えば低温層ハニカム肉厚は約1.5m
m、高温層ハニカム肉厚は約1.0mm程度までは許容
できるが、それ以上の肉厚では圧力損失が大きくなるの
で実用的でない。
Regarding the wall thickness of the honeycomb constituting each heat transfer element, in consideration of the surrounding environment in which ash or the like easily adheres to the low temperature layer and ash or the like does not easily adhere to the high temperature layer, the low temperature layer honeycomb pitch is usually used. And the high temperature layer reduces the honeycomb pitch. In terms of strength, it is advantageous that the thickness of the honeycomb is large, but in consideration of the pressure loss, it is desirable that the thickness of the honeycomb is thin. Considering both of them, when calculating the practical honeycomb wall thickness from the physical property values of the ceramics used in the present invention, heat transfer of the heat transfer element, pressure loss characteristics, etc., it is about 0.8 mm in the high temperature layer and about 1.3 mm,
Becomes If the conditions are adjusted, the thickness of the low temperature layer honeycomb will be about 1.5m.
m, the thickness of the high temperature layer honeycomb is acceptable up to about 1.0 mm, but if the thickness is more than that, the pressure loss becomes large, which is not practical.

【0014】[0014]

【実施例】以下実施例により本発明をさらに具体的に説
明する。成分比の異なる4種類のセラミックスを用いて
ハニカムブロックを作製し、耐硫酸性および耐熱衝撃性
を試験した結果を表1に示す。なお、表中の化学成分組
成の合計量が100%に達していない部分は表示成分以
外の不純物である。また、ガラス相の割合はX線回折試
験によるX線ピーク強度から求めた。耐硫酸性は、試料
を60%硫酸中で96時間煮沸後の重量減量を測定し、
そのときの重量減少率で示した。また、耐熱衝撃性の試
験は、ハニカムブロックを均一に加熱したのち、空気を
噴き付け、短時間で急激に冷却する方法で行った。表1
の結果から、試験例1〜4はいずれも良好な耐硫酸性を
示しているが、Al2 3 の量が増加すると重量減量率
も増加する傾向を示し、Al2 3 含有量が多く、ガラ
ス相の割合が本発明の範囲外となる試験例4では重量減
量率が大きく、やや実用性に難があることがわかる。
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples. Table 1 shows the results of a sulfuric acid resistance and a thermal shock resistance tested by making a honeycomb block using four types of ceramics having different component ratios. In the table, the portions where the total chemical composition does not reach 100% are impurities other than the indicated components. Further, the proportion of the glass phase was determined from the X-ray peak intensity in the X-ray diffraction test. Sulfuric acid resistance is measured by weight loss after boiling a sample in 60% sulfuric acid for 96 hours,
The weight reduction rate at that time is shown. The thermal shock resistance test was carried out by uniformly heating the honeycomb block, then blowing air and rapidly cooling it in a short time. Table 1
From the results, all of Test Examples 1 to 4 show good sulfuric acid resistance, but when the amount of Al 2 O 3 increases, the weight loss rate also tends to increase, and the Al 2 O 3 content is high. In Test Example 4 in which the proportion of the glass phase was outside the range of the present invention, it was found that the weight loss rate was large and the practicality was somewhat difficult.

【0015】[0015]

【表1】 [Table 1]

【0016】[0016]

【発明の効果】本発明の再生式熱交換器は特定の化学組
成および結晶相とガラス相との割合を制御したセラミッ
クス製の伝熱エレメントを使用することにより、耐蝕
性、耐久性に優れ、火災が発生しにくいという極めて実
用性の高い特性を有している。さらにその構造から、製
造・組み立てが容易で、スーツブロアの使用による付着
灰による閉塞の危険性も少なく、運転上あるいは防災上
極めて安全でかつ経済的な再生式熱交換器である。
EFFECT OF THE INVENTION The regenerative heat exchanger of the present invention has excellent corrosion resistance and durability by using a ceramic heat transfer element having a specific chemical composition and a controlled ratio of crystal phase and glass phase. It has a very practical property that fire hardly occurs. Furthermore, due to its structure, it is a regenerative heat exchanger that is easy to manufacture and assemble, has a low risk of blockage due to adhered ash due to the use of suit blowers, is extremely safe in operation and disaster prevention, and is economical.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例に係る再生式熱交換器の回転体
の概略断面図。
FIG. 1 is a schematic sectional view of a rotating body of a regenerative heat exchanger according to an embodiment of the present invention.

【図2】伝熱エレメント集積バスケットの斜視図。FIG. 2 is a perspective view of a heat transfer element collecting basket.

【図3】断面台形の伝熱エレメントブロックの拡大斜視
図。
FIG. 3 is an enlarged perspective view of a heat transfer element block having a trapezoidal cross section.

【図4】断面長方形の伝熱エレメントブロックの拡大斜
視図。
FIG. 4 is an enlarged perspective view of a heat transfer element block having a rectangular cross section.

【図5】従来のボイラ用空気予熱器の1例を示す概略断
面図。
FIG. 5 is a schematic sectional view showing an example of a conventional boiler air preheater.

【図6】図5の空気予熱器に使用される伝熱エレメント
集積バスケットの斜視図。
6 is a perspective view of a heat transfer element integrated basket used in the air preheater of FIG. 5. FIG.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 角田 英雄 長崎県長崎市深堀町五丁目717番1号 三 菱重工業株式会社長崎研究所内 (72)発明者 深川 雅幸 長崎県長崎市深堀町五丁目717番1号 三 菱重工業株式会社長崎研究所内 (72)発明者 中村 利治 佐賀県西松浦郡有田町1288番地 岩尾磁器 工業株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Hideo Tsunoda 5-717-1, Fukahori-cho, Nagasaki-shi, Nagasaki Sanryo Heavy Industries Ltd. Nagasaki Research Institute (72) Inventor Masayuki Fukagawa 717, Fukahori-cho, Nagasaki-shi, Nagasaki Prefecture No. 1 Sanritsu Heavy Industries Co., Ltd. Nagasaki Research Institute (72) Inventor Toshiharu Nakamura 1288 Arita-cho, Nishimatsuura-gun, Saga Iwao Porcelain Industry Co., Ltd.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 蓄熱体である伝熱エレメントを有し、そ
の伝熱エレメントが高温気体と低温気体との間で交互に
熱交換を繰り返す再生式熱交換器であって、前記伝熱エ
レメントを集積した集積層が気体の流れ方向に対し2層
以上の層を形成する再生式熱交換器において、少なくと
も1層の集積層を構成する伝熱エレメントが、重量百分
率で75%以上のSiO2 、25%以下のAl2 3
および合計量が1〜5%のK2 Oおよび/またはNa2
Oを含有し、50〜80重量%のガラス相と、20〜5
0重量%の結晶相からなり、かつその結晶相の主組成が
石英およびムライトであり結晶相の構成にアルカリ成分
を含まないセラミックスからなることを特徴とする再生
式熱交換器。
1. A regenerative heat exchanger having a heat transfer element which is a heat storage body, the heat transfer element repeating heat exchange alternately between a high temperature gas and a low temperature gas, the heat transfer element comprising: In a regenerative heat exchanger in which the integrated layers formed form two or more layers in the gas flow direction, the heat transfer element constituting at least one integrated layer has a weight percentage of 75% or more of SiO 2 , 25% or less of Al 2 O 3 ,
And K 2 O and / or Na 2 in a total amount of 1-5%
O, containing 50-80% by weight of glass phase and 20-5
A regenerative heat exchanger comprising 0% by weight of a crystal phase, the main composition of the crystal phase being quartz and mullite, and a ceramic containing no alkali component in the composition of the crystal phase.
【請求項2】 セラミックス製の伝熱エレメントの集積
層を2層以上有する請求項1に記載の再生式熱交換器で
あって、該伝熱エレメント集積層が複数のセラミックス
製伝熱エレメントハニカムブロックを集積させた伝熱エ
レメント集積バスケットを並べて構成されており、各ハ
ニカムの壁面の肉厚が1.5mm以下であることを特徴
とする再生式熱交換器。
2. The regenerative heat exchanger according to claim 1, comprising two or more ceramic heat transfer element integrated layers, wherein the heat transfer element integrated layers are a plurality of ceramic heat transfer element honeycomb blocks. A regenerative heat exchanger, characterized in that the heat transfer element accumulating baskets in which the above are accumulated are arranged side by side, and the wall thickness of each honeycomb is 1.5 mm or less.
【請求項3】 伝熱エレメントを構成するセラミックス
が200℃/秒以上の温度落差に耐えるセラミックスで
あることを特徴とする請求項1または2に記載の再生式
熱交換器。
3. The regenerative heat exchanger according to claim 1, wherein the ceramic constituting the heat transfer element is a ceramic capable of withstanding a temperature drop of 200 ° C./sec or more.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103940275A (en) * 2013-01-18 2014-07-23 北京神雾环境能源科技集团股份有限公司 Gas heat exchanger and gas heat exchange system with same

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