JPH0755387A - 熱交換器の伝熱管 - Google Patents
熱交換器の伝熱管Info
- Publication number
- JPH0755387A JPH0755387A JP20548193A JP20548193A JPH0755387A JP H0755387 A JPH0755387 A JP H0755387A JP 20548193 A JP20548193 A JP 20548193A JP 20548193 A JP20548193 A JP 20548193A JP H0755387 A JPH0755387 A JP H0755387A
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- Japan
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- film
- layer
- heat
- tubular body
- heat transfer
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 伝熱管１６を、管体９とその外周下面に高速
火炎溶射した耐高熱性皮膜部１３とから成し、耐高熱性
皮膜部１３を内側のＣｒ−Ｎｉ系皮膜１４と、外側のＣ
ｒ−Ｎｉ系皮膜１４とから構成した。 【効果】 管体の外周に、高速火炎溶射した内側のＣｒ
−Ｎｉ系皮膜とこの皮膜上に高速火炎溶射した外側のＣ
ｒ層を設けたので、管体の腐食をＣｒ層によって防止す
ることができ、かつ管体とＣｒ層の中間の熱膨張率を有
するＣｒ−Ｎｉ系皮膜によって、管体とＣｒ層との熱膨
張率の差によって生じるＣｒ層のひび割れを防止でき
る。
火炎溶射した耐高熱性皮膜部１３とから成し、耐高熱性
皮膜部１３を内側のＣｒ−Ｎｉ系皮膜１４と、外側のＣ
ｒ−Ｎｉ系皮膜１４とから構成した。 【効果】 管体の外周に、高速火炎溶射した内側のＣｒ
−Ｎｉ系皮膜とこの皮膜上に高速火炎溶射した外側のＣ
ｒ層を設けたので、管体の腐食をＣｒ層によって防止す
ることができ、かつ管体とＣｒ層の中間の熱膨張率を有
するＣｒ−Ｎｉ系皮膜によって、管体とＣｒ層との熱膨
張率の差によって生じるＣｒ層のひび割れを防止でき
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は例えばごみ焼却炉に配置
される熱交換器の伝熱管に関する。
される熱交換器の伝熱管に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、都市ごみは高カロリー化しており
その焼却温度も高温化しているのが現状である。そこ
で、都市ごみなどを焼却するごみ焼却炉に配置される熱
交換器の伝熱管などには、ステンレスプロテクター、セ
ラミックスプロテクター、あるいはセラミックスキャス
ターの塗布や溶射を行い、伝熱管の腐食防止をするもの
がある。
その焼却温度も高温化しているのが現状である。そこ
で、都市ごみなどを焼却するごみ焼却炉に配置される熱
交換器の伝熱管などには、ステンレスプロテクター、セ
ラミックスプロテクター、あるいはセラミックスキャス
ターの塗布や溶射を行い、伝熱管の腐食防止をするもの
がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の伝熱管にお
いて、ステンレスプロテクターは強度が低いため肉厚を
厚くする必要があり、このことにより熱交換率を悪くし
てしまう。
いて、ステンレスプロテクターは強度が低いため肉厚を
厚くする必要があり、このことにより熱交換率を悪くし
てしまう。
【０００４】またセラミックスプロテクターやセラミッ
クスキャスターはそのものが熱伝導率が悪く、また伝熱
管の全面に設けることができないため、伝熱管の部分的
な腐食が激しくなってしまう。
クスキャスターはそのものが熱伝導率が悪く、また伝熱
管の全面に設けることができないため、伝熱管の部分的
な腐食が激しくなってしまう。
【０００５】そこで本発明は、上記課題を解決し得る熱
交換器の伝熱管の提供を目的とする。
交換器の伝熱管の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明における課題を解
決するための手段は、管体の外周に耐高温性皮膜部が固
着され、該耐高温性皮膜部は前記管体の外周面に高速火
炎溶射された内側のＣｒ−Ｎｉ系皮膜と、該Ｃｒ−Ｎｉ
系皮膜上に高速火炎溶射された外側のＣｒ層とから形成
されている。
決するための手段は、管体の外周に耐高温性皮膜部が固
着され、該耐高温性皮膜部は前記管体の外周面に高速火
炎溶射された内側のＣｒ−Ｎｉ系皮膜と、該Ｃｒ−Ｎｉ
系皮膜上に高速火炎溶射された外側のＣｒ層とから形成
されている。
【０００７】
【作用】上記構成において、高速火炎溶射した内側のＣ
ｒ−Ｎｉ系皮膜とこの皮膜上に高速火炎溶射した外側の
Ｃｒ層を設けることにより、管体の腐食をＣｒ層によっ
て防止することができ、管体とＣｒ層の中間に溶射した
Ｃｒ−Ｎｉ系皮膜の熱膨張によって、管体とＣｒ層との
熱膨張率の差によって生じるＣｒ層のひび割れを防止で
きる。
ｒ−Ｎｉ系皮膜とこの皮膜上に高速火炎溶射した外側の
Ｃｒ層を設けることにより、管体の腐食をＣｒ層によっ
て防止することができ、管体とＣｒ層の中間に溶射した
Ｃｒ−Ｎｉ系皮膜の熱膨張によって、管体とＣｒ層との
熱膨張率の差によって生じるＣｒ層のひび割れを防止で
きる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明熱交換器の伝熱管の実施例を図
面に基いて説明する。本発明の実施例は、都市ごみなど
を焼却する焼却炉Ａの内部の一側に、燃焼ガス１を上向
きに案内する第一煙道２が配置され、前記ごみ焼却炉Ａ
の内部の他側に、燃焼ガス１を下向きに案内する第二煙
道４が第一煙道２に仕切り壁３を介して配置され、前記
第一煙道２および第二煙道４は互いの上端部で連通さ
れ、この連通部分にスクリーン装置５が配置されてい
る。
面に基いて説明する。本発明の実施例は、都市ごみなど
を焼却する焼却炉Ａの内部の一側に、燃焼ガス１を上向
きに案内する第一煙道２が配置され、前記ごみ焼却炉Ａ
の内部の他側に、燃焼ガス１を下向きに案内する第二煙
道４が第一煙道２に仕切り壁３を介して配置され、前記
第一煙道２および第二煙道４は互いの上端部で連通さ
れ、この連通部分にスクリーン装置５が配置されてい
る。
【０００９】また前記両煙道２，３を構成する水冷壁２
０には、図３に示すように燃焼ガス１の熱回収用伝熱管
（水管）２１が配置され、この熱回収用伝熱管２１は、
メンブレン壁に周面の略半分だけ埋設された軟鋼製の管
体９と、該管体９の外周に固着された耐高熱性皮膜部１
３とから構成され、該耐高熱性皮膜部１３は前記管体９
の外周前面（燃焼ガスと接触する面）に爆発溶射された
内側のＣｒ−Ｎｉ系皮膜１４と、該Ｃｒ−Ｎｉ系皮膜１
４上に爆発溶射（高速火炎溶射の一例）された外側のＣ
ｒ層１５とから形成されている。
０には、図３に示すように燃焼ガス１の熱回収用伝熱管
（水管）２１が配置され、この熱回収用伝熱管２１は、
メンブレン壁に周面の略半分だけ埋設された軟鋼製の管
体９と、該管体９の外周に固着された耐高熱性皮膜部１
３とから構成され、該耐高熱性皮膜部１３は前記管体９
の外周前面（燃焼ガスと接触する面）に爆発溶射された
内側のＣｒ−Ｎｉ系皮膜１４と、該Ｃｒ−Ｎｉ系皮膜１
４上に爆発溶射（高速火炎溶射の一例）された外側のＣ
ｒ層１５とから形成されている。
【００１０】前記第二煙道４の出口４ａに熱交換器６が
配置され、該熱交換器６は出口４ａの左壁７と右壁８の
間を長さ方向として前後方向に軟鋼製の管体９を多数並
列することで形成され、この熱交換器６の燃焼ガス１排
出側に過熱用伝熱管１０が配置されている。なお、前記
熱交換器６の下方にはスートブロワ用蒸気供給管１２が
設けられている。
配置され、該熱交換器６は出口４ａの左壁７と右壁８の
間を長さ方向として前後方向に軟鋼製の管体９を多数並
列することで形成され、この熱交換器６の燃焼ガス１排
出側に過熱用伝熱管１０が配置されている。なお、前記
熱交換器６の下方にはスートブロワ用蒸気供給管１２が
設けられている。
【００１１】そして図４に示すように、前記管体９の外
周全面に耐高熱性皮膜部１３が固着され、該耐高熱性皮
膜部１３は、前記管体９の外周全面に爆発溶射された内
側のＣｒ−Ｎｉ系皮膜１４と、該Ｃｒ−Ｎｉ系皮膜１４
上に爆発溶射された外側のＣｒ層１５とから形成され、
前記管体９と耐高熱性皮膜部１３によって伝熱管１６が
構成されている。
周全面に耐高熱性皮膜部１３が固着され、該耐高熱性皮
膜部１３は、前記管体９の外周全面に爆発溶射された内
側のＣｒ−Ｎｉ系皮膜１４と、該Ｃｒ−Ｎｉ系皮膜１４
上に爆発溶射された外側のＣｒ層１５とから形成され、
前記管体９と耐高熱性皮膜部１３によって伝熱管１６が
構成されている。
【００１２】上記構成において、Ｃｒ−Ｎｉ系皮膜１４
およびＣｒ層１５は共に耐高温性、耐食性、耐摩耗性に
優れているので、高温の燃焼ガス１が水冷壁２０の伝熱
管２１の外周前面あるいは熱交換器６の伝熱管１６の外
周を通過しても、それぞれＣｒ−Ｎｉ系皮膜１４および
Ｃｒ層１５で保護されて管体９の腐食の減肉量を減少さ
せることができる。
およびＣｒ層１５は共に耐高温性、耐食性、耐摩耗性に
優れているので、高温の燃焼ガス１が水冷壁２０の伝熱
管２１の外周前面あるいは熱交換器６の伝熱管１６の外
周を通過しても、それぞれＣｒ−Ｎｉ系皮膜１４および
Ｃｒ層１５で保護されて管体９の腐食の減肉量を減少さ
せることができる。
【００１３】ところで、管体９にＣｒ−Ｎｉ系皮膜１
４、Ｃｒ層１５の順に外側に設けた理由は、熱膨張率が
管体９、Ｃｒ−Ｎｉ系皮膜１４、Ｃｒ層１５の順に小さ
いため、管体９に直接Ｃｒ層１５を溶射すると、管体９
とＣｒ層１５の熱膨張率の差により、加熱時にＣｒ層１
５にひび割れが生じてしまうので、これを防止するため
である。なお各熱膨張率は次の通りである。
４、Ｃｒ層１５の順に外側に設けた理由は、熱膨張率が
管体９、Ｃｒ−Ｎｉ系皮膜１４、Ｃｒ層１５の順に小さ
いため、管体９に直接Ｃｒ層１５を溶射すると、管体９
とＣｒ層１５の熱膨張率の差により、加熱時にＣｒ層１
５にひび割れが生じてしまうので、これを防止するため
である。なお各熱膨張率は次の通りである。
【００１４】軟鋼：１１．８×１０-6／℃ ５０Ｎｉ−５０Ｃｒ：９．８×１０-6／℃ Ｃｒ：６．２×１０-6／℃ 以下に本発明のものと従来例との比較を試験結果を用い
て説明する。
て説明する。
【００１５】まず本発明の１種類のテストピースと、従
来例の３種類のテストピースを作成した。そしてそれぞ
れの形状、成分は下記（表１）の通りである。
来例の３種類のテストピースを作成した。そしてそれぞ
れの形状、成分は下記（表１）の通りである。
【００１６】
【表１】 また試験方法は次の通りである。まず実際の使用状態に
近付けるために、上記各テストピースの表面に、実際に
稼働しているごみ焼却炉から採取した飛灰５０％に対し
アセトン５０％（ともに重量％）で攪拌して塗料状にし
たものを５mg／m2の量だけ塗布し、自然乾燥後に所定温
度に加熱した炉内に装入した。そして、実際に稼働して
いるごみ焼却炉の燃焼ガスに準じた模擬燃焼ガスを６０
０cc／min 、７２hrにわたって通すことにより、各テス
トピースの腐食速度（減肉量）を測定した。
近付けるために、上記各テストピースの表面に、実際に
稼働しているごみ焼却炉から採取した飛灰５０％に対し
アセトン５０％（ともに重量％）で攪拌して塗料状にし
たものを５mg／m2の量だけ塗布し、自然乾燥後に所定温
度に加熱した炉内に装入した。そして、実際に稼働して
いるごみ焼却炉の燃焼ガスに準じた模擬燃焼ガスを６０
０cc／min 、７２hrにわたって通すことにより、各テス
トピースの腐食速度（減肉量）を測定した。
【００１７】なお採取した飛灰の成分は次の（表２）に
示す通りであり、模擬燃焼ガスの成分は次の（表３）に
示す通りである。
示す通りであり、模擬燃焼ガスの成分は次の（表３）に
示す通りである。
【００１８】
【表２】
【００１９】
【表３】 このように試験して得られた結果を図５〜図８に示す。
このグラフ図は横軸に模擬燃焼ガスの温度、縦軸に腐食
速度を示したものであり、従来例１，２，３のテストピ
ースに比べて本発明のテストピースは腐食速度が著しく
低いことが証明された。なお本発明のテストピースにお
いて、模擬燃焼ガスが４００℃、４５０℃のときの腐食
量は小さすぎて測定不可能であった。
このグラフ図は横軸に模擬燃焼ガスの温度、縦軸に腐食
速度を示したものであり、従来例１，２，３のテストピ
ースに比べて本発明のテストピースは腐食速度が著しく
低いことが証明された。なお本発明のテストピースにお
いて、模擬燃焼ガスが４００℃、４５０℃のときの腐食
量は小さすぎて測定不可能であった。
【００２０】また図９は、上記試験後の本発明のテスト
ピースの腐食状態を、電子線マイクロアナライザーによ
って分析した結果である。なおこのグラフ図において縦
軸は電子線マイクロアナライザーのカウント数、横軸は
本発明のテストピースに対しての侵食距離を示す。この
グラフ図から、表面のＣｒ層にＦｅがわずかに侵入して
いるのが見られるが、腐食性の高いＣｌやＳの侵入は見
られなかった。
ピースの腐食状態を、電子線マイクロアナライザーによ
って分析した結果である。なおこのグラフ図において縦
軸は電子線マイクロアナライザーのカウント数、横軸は
本発明のテストピースに対しての侵食距離を示す。この
グラフ図から、表面のＣｒ層にＦｅがわずかに侵入して
いるのが見られるが、腐食性の高いＣｌやＳの侵入は見
られなかった。
【００２１】ところで、Ｃｒ層が仮に何らかの原因でひ
び割れが生じたり腐食が生じたりしたとしても、Ｃｒ層
の内側には耐食性を有するＣｒ−Ｎｉ系皮膜が爆発溶射
されているので、これによって管体の腐食を確実に防止
することができる。
び割れが生じたり腐食が生じたりしたとしても、Ｃｒ層
の内側には耐食性を有するＣｒ−Ｎｉ系皮膜が爆発溶射
されているので、これによって管体の腐食を確実に防止
することができる。
【００２２】このように軟鋼製の管体の外周に、爆発溶
射した内側のＣｒ−Ｎｉ系皮膜とこの皮膜上に爆発溶射
した外側のＣｒ層を設けることにより、管体の腐食をＣ
ｒ層によって防止することができ、かつ軟鋼とＣｒ層の
中間の熱膨張率を有するＣｒ−Ｎｉ系皮膜によって、管
体とＣｒ層との熱膨張率の差によって生じるＣｒ層のひ
び割れを防止できる。
射した内側のＣｒ−Ｎｉ系皮膜とこの皮膜上に爆発溶射
した外側のＣｒ層を設けることにより、管体の腐食をＣ
ｒ層によって防止することができ、かつ軟鋼とＣｒ層の
中間の熱膨張率を有するＣｒ−Ｎｉ系皮膜によって、管
体とＣｒ層との熱膨張率の差によって生じるＣｒ層のひ
び割れを防止できる。
【００２３】なお上記実施例では、ごみ焼却炉の熱交換
器に適用した例を示したが、例えば発電用ボイラー設備
における熱交換器の伝熱管にも適用できる。
器に適用した例を示したが、例えば発電用ボイラー設備
における熱交換器の伝熱管にも適用できる。
【００２４】
【発明の効果】以上の説明から明らかな通り、本発明に
よれば、管体の外周に、高速火炎溶射した内側のＣｒ−
Ｎｉ系皮膜とこの皮膜上に高速火炎溶射した外側のＣｒ
層を設けたので、管体の腐食をＣｒ層によって防止する
ことができ、かつ管体とＣｒ層の中間の熱膨張率を有す
るＣｒ−Ｎｉ系皮膜によって、管体とＣｒ層との熱膨張
率の差によって生じるＣｒ層のひび割れを防止できる。
よれば、管体の外周に、高速火炎溶射した内側のＣｒ−
Ｎｉ系皮膜とこの皮膜上に高速火炎溶射した外側のＣｒ
層を設けたので、管体の腐食をＣｒ層によって防止する
ことができ、かつ管体とＣｒ層の中間の熱膨張率を有す
るＣｒ−Ｎｉ系皮膜によって、管体とＣｒ層との熱膨張
率の差によって生じるＣｒ層のひび割れを防止できる。
【図１】本発明の実施例を示す熱交換器の拡大図であ
る。
る。
【図２】同じくごみ焼却炉の内部構造図である。
【図３】同じく水冷壁に設けた伝熱管の一部拡大断面図
である。
である。
【図４】同じく熱交換器の拡大一部断面図である。
【図５】従来例の試験結果を示すグラフ図である。
【図６】従来例の試験結果を示すグラフ図である。
【図７】従来例の試験結果を示すグラフ図である。
【図８】本発明と従来例の試験結果を示すグラフ図であ
る。
る。
【図９】本発明のテストピースの腐食状態を電子線マイ
クロアナライザーによって分析した結果を示すグラフ図
である。
クロアナライザーによって分析した結果を示すグラフ図
である。
１ 燃焼ガス ２ 第一煙道 ４ 第二煙道 ４ａ 出口 ６ 熱交換器 ９ 管体 １３ 耐高熱性皮膜部 １４ Ｃｒ−Ｎｉ系皮膜 １５ Ｃｒ層 １６ 伝熱管 ２０ 水冷壁 ２１ 伝熱管 Ａ ごみ焼却炉
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大澤 守彦 大阪府大阪市此花区西九条５丁目３番28号 日立造船株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 管体の外周に耐高温性皮膜部が固着さ
れ、該耐高温性皮膜部は前記管体の外周面に高速火炎溶
射された内側のＣｒ−Ｎｉ系皮膜と、該Ｃｒ−Ｎｉ系皮
膜上に高速火炎溶射された外側のＣｒ層とから形成され
たことを特徴とする熱交換器の伝熱管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20548193A JPH0755387A (ja) | 1993-08-20 | 1993-08-20 | 熱交換器の伝熱管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20548193A JPH0755387A (ja) | 1993-08-20 | 1993-08-20 | 熱交換器の伝熱管 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0755387A true JPH0755387A (ja) | 1995-03-03 |
Family
ID=16507574
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20548193A Pending JPH0755387A (ja) | 1993-08-20 | 1993-08-20 | 熱交換器の伝熱管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0755387A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8006750B2 (en) | 2005-03-08 | 2011-08-30 | Anthony Joseph Cesaroni | Method for sealing heat exchanger tubes |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58167764A (ja) * | 1982-03-26 | 1983-10-04 | Toyo Eng Corp | 耐熱合金基材の被覆法 |
| JPH04335997A (ja) * | 1991-05-10 | 1992-11-24 | Hitachi Zosen Corp | 都市ごみ焼却炉ボイラーチューブ |
-
1993
- 1993-08-20 JP JP20548193A patent/JPH0755387A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58167764A (ja) * | 1982-03-26 | 1983-10-04 | Toyo Eng Corp | 耐熱合金基材の被覆法 |
| JPH04335997A (ja) * | 1991-05-10 | 1992-11-24 | Hitachi Zosen Corp | 都市ごみ焼却炉ボイラーチューブ |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8006750B2 (en) | 2005-03-08 | 2011-08-30 | Anthony Joseph Cesaroni | Method for sealing heat exchanger tubes |
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