JPH0791882A - クリーニング装置を備えたプレート型熱交換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 伝熱壁面の全面に亘って効果的に煤塵を除去
することができる熱交換器を提供する。 【構成】 駆動装置１と歯車式駆動機構２により、排ガ
スの通路の長手方向３に移動するピン・ピニオン・ギヤ
ー４の付くガイド車輪５を持ち、５と共に転動するカム
・ローラ体６と、棒軸７を中心として円弧状に上下に順
次変位させられて行く搖動腕８を支える上部支持体９は
ピン・ラック１０の付いたレール１１の上を移動する。
鎖列１２は、上部で８に連結され、分銅１３を持つ。案
内板１４は下部伝熱面の角部と１２との摩擦による損耗
防止のためにある。６の転動により８が円弧状に上下動
すれば１２は順次上下方向に搖動しながら、その一方で
は、８との連結部１５を中心として、通路の長手方向３
に振り子状の円弧運動をしながら、全体としては長手方
向３に移動しつつ、伝熱壁面に付着した煤塵を掻き落し
て行く。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、都市ゴミ焼却炉、各種
燃焼炉から排出される高煤塵を含有する排ガスから廃熱
を回収するプレート型熱交換器の伝熱面に付着する煤塵
を除去するクリーニング装置を備えたプレート型熱交換
器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来型のクリーニング装置としては、高
圧空気又は蒸気をノズルより噴射するスートブロワ方
式、鋼球を伝熱面全体に散布する鋼球散布方式、長尺の
スクレイパーを伝熱面上に摺動せしめて煤塵を掻き落す
掻取方式等のクリーニング装置を装備したプレート型熱
交換器がある。図３に示すスクレイパー式クリーニング
装置に於いては、振子式円弧型往復動を行なうスクレイ
パー上部吊金物２０とスクレイパー下部吊金物２１との
間にスクレイパー２２が連結され、伝熱壁面間に存在す
る通路に延在されたスクレイパー２２が通路内を揺動腕
２３の振子式運動によって前後進し、伝熱壁面と摺動し
て煤塵を掻き取る。揺動腕２３は、駆動装置２４よりリ
ンク機構２５を通じて駆動される軸２６に固定されてお
り、軸２６の円弧回転によって振子式運動を行なう。

【０００３】しかしながら、高煤塵を含有する排ガスか
ら廃熱を回収するプレート型熱交換器の伝熱面に付着す
る煤塵の付着力が強力な場合には、スートブロワ方式で
は、ノズルより遠い位置にある伝熱面の煤塵除去効果が
得難く、鋼球散布方式では、煤塵の粘着性が高い場合、
鋼球が煤塵に付着して、かえって伝熱壁面間の排ガス通
路を閉塞するといった現象が生じ、スクレイパーによる
掻取方式では、伝熱面の平面度を正確に出すことが工作
上また熱変形上困難であるため、伝熱面に波打ち状凹凸
が存在することが多く、スクレイパーが当接する伝熱面
と当接しない伝熱面とが生じ易い。

【０００４】更に、スクレイパーによる、掻取方式にお
いては、伝熱面間に長尺のスクレイバーを挿入介在させ
る必要から、スクレイパーの変形を防ぐ強度を持たせる
必要上、伝熱壁間の通路の間隙寸法を比較的に大きく取
る必要性があるため、それに応じて、熱交換器自体の占
める全体体積も大きくしなければならないという欠点も
生じる。スクレイパーは煤塵掻き取り上、刃物状にする
ことが好ましく、それに応じて薄肉材使用の構造体とせ
ざるを得ず、特に加熱流体が腐食性のガスの場合、薄肉
材部が容易に腐食を受けて損耗しやすい等の問題点があ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる煤塵
除去上の問題点を解決するためになされたもので、伝熱
壁面の全面に亘って効果的に煤塵を除去することができ
るクリーニング装置を備えたプレート型熱交換器を提供
しようとするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明のクリーニング装
置を備えたプレート型熱交換器は、加熱流体と被加熱流
体とを相隣接する通路に交互に通過せしめるプレート型
熱交換器において；加熱流体が通過する伝熱壁間に存在
する通路の上方部に装備され、両端にピン・ピニオン・
ギヤーの付いたガイド車輪を有しガイド車輪と共に転動
するカム・ローラ体と、軸棒を回転中心として円弧状に
上下動させられる搖動腕とから成る上部支持体と；該上
部支持体を駆動する駆動装置と；該上部支持体の移動を
案内するピン・ラックの付いたレールから成るガイド装
置と；該上部支持体の搖動腕に連結されて伝熱壁間に存
在する通路を通って伝熱壁間の下方に向かって延在し、
下端に分銅を連結された鎖列と；から構成されている。

【０００７】

【作用】上部支持体が上部の駆動装置によって通路の長
手方向の一端から移動させられ始めた時、搖動腕が鎖列
を通路の長手方向の一端の端部内に下降さし始めると共
に、分銅が鎖列通路の長手方向の一端の端部外に下降さ
せ始める。この時、鎖列はカムの転動によって軸棒を回
転中心として円弧状に上下動させられる搖動腕の運動に
追従して、上下方向に変位しながら、通路の長手方向の
一端の端面と摺動して、その面に付着していた煤塵を掻
き落す。

【０００８】上部支持体の移動に従って、通路の長手方
向の一端から離れた鎖列は、上下動する搖動腕の運動に
追従して、上下方向変位しながら長手方向に移動し、伝
熱壁面と摺動して煤塵を掻き落す。一方鎖列は、下端に
分銅を連結した振り子構造を持っているので、通路の長
手方向の面内で振り子状の円弧運動をしながら、伝熱壁
面と摺動して煤塵を掻き落す作用も付加する。

【０００９】鎖列は、排ガスの通路の狭隘さと、伝熱壁
面の凹凸さに対して、個々の鎖環の相互配置関係を変化
させるのにかなりの自由度を持っているから、伝熱壁面
全面に亘って均等に接触することができて、伝熱面に付
着した煤塵を掻き落す。

【００１０】通路の長手方向の他端の端面に接触した鎖
列は、搖動腕が鎖列を通路の長手方向の端部内から上昇
又は端部内へ下降させ始めると共に、下端の分銅が上昇
する鎖列によって引き上げられ又は下降する鎖列によっ
て下降され始める。この時、鎖列は下部から上部へ変位
しながら、通路の長手方向の他端の端面と摺動して、搖
動腕が停止するまでの間、煤塵を掻き落とす。

【００１１】カムの転動によって鎖列に上下方向の運動
を付加することにより、又振り子状の円弧運動を付加す
ることにより、各鎖環と伝熱壁面との摺動軌跡を長くす
ることができて、煤塵掻き落としの機会を増加すること
ができる。

【００１２】鎖列移動の往行時に生じた各鎖環と伝熱壁
面との摺動軌跡と、復行時に生じた摺動軌跡とは、駆動
機構や上部支持体等の各嵌合部の遊隙、鎖列のねじれの
変化等により、一致することはなく、煤塵掻き落し機会
を一層増加することとなる。往行及び復行時のそれぞれ
の軌跡を一致させない目的のために嵌合部の遊隙を積極
的に変化調整をする機構を装備することも可能である。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
しながら説明する。図１は、上部支持体９がピン・ピニ
オン・ギヤー４の付いたガイド車輪５を有するカム・ロ
ーラ体６と棒軸７を中心として円弧状に上下方向に順次
変位させられて行く搖動腕８とから成り、ガイド装置が
ピン・ラック１０を有するレール１１であるクリーニン
グ装置の例である。

【００１４】上部の駆動装置１によって、歯車式駆動機
構２を介して、排ガスの通路の長手方向３に移動される
ピン・ピニオン・ギヤー４の付いたガイド車輪５を有
し、ガイド車輪５と共に転動するカム・ローラ体６と、
棒軸７を中心として円弧状に上下方向に順次変位させら
れて行く搖動腕８とから成る上部支持体９はピン・ラッ
ク１０の付いたレール１１の上を移動する。

【００１５】鎖列１２は、上部で搖動腕８に連結され、
下端に分銅１３を装備している。案内板１４は下部伝熱
面の角部と鎖列１２とが過度に摩擦して損耗することを
防止するためのものである。

【００１６】カム・ローラ体６の転動に従って搖動腕８
が円弧状に上下動し、それに応じて鎖列１２は順次に上
下方向に搖動しながら、その一方では、搖動腕８との連
結部１５を中心として、通路の長手方向３に振り子状の
円弧運動をしながら、全体としては長手方向３に移動さ
せられつつ、伝熱壁面に付着した煤塵を掻き落して行
く。

【００１７】図２は鎖列が通路の長手方向の一端から他
端に向って移動させられる時の状況を説明するために、
通路を長手方向に平行な面で切断した説明用断面図であ
る。

【００１８】搖動腕８の連結部１５に連結された鎖列１
２が通路の長手方向３の一端の端面１６の搖動腕８の始
点１７から移動し始めると、鎖列１２は通路の長手方向
３の一端の端面１６を上部又は下部に向って、端面と摺
動しながら端面には付着した煤塵を掻き落し、搖動腕８
の鎖列１２の連結部１５と一端の端面１６とがほぼ一直
線上に並んだ時点で、鎖列１２は一端の端面１６から離
れ始める。

【００１９】鎖列１２が通路の長手方向３の他端の端面
１８に達すると、鎖列１２は、他端の端面１８に接触
し、上部又は下部に向って、端面と摺動しながら端面に
付着した煤塵を掻落し始めつつ、搖動腕８が通路の長手
方向３の他端の終点１９に達すると停止する。

【００２０】

【発明の効果】

１）本発明は前述の構成を採用することによって、排ガ
スの通路の狭隘さと、伝熱壁面の凹凸さに対して、鎖列
が自身の形状をかなり自由に変形して順応することがで
きるため、伝熱壁面全面に亘って均等に接触でき、伝熱
面に付着した煤塵を取る効果が向上する。 ２）通路の長手方向の伝熱壁面の両端面に付着した煤塵
を、通路の両端部でそれぞれ鎖列を上下方向に移動させ
る機構を採用することにより、伝熱壁面と同様に積極的
に掻落すことができる。 ３）鎖列に上下方向の運動を付加することによって、各
鎖環と伝熱壁面との相互間の摺動軌跡を長くすることが
できて、煤塵掻き落しの機会を増加することができる。 ４）鎖列の往行時の移動によって生じた摺動軌跡と復行
時の移動によって生じた摺動軌跡とは、駆動機構や上下
各支持体の各嵌合部の遊隙、鎖列のねじれの変化等によ
り、不一致となり、煤塵掻き落しの機会を一層増加する
ことができる。 ５）カム・ローラ機構を採用することによって、分銅全
数を同時に上方向に変位させることを避けることが可能
となり、駆動装置に掛かる負荷を軽減して、駆動装置を
小容量化することができる。 ６）鎖環は、伝熱壁面間の通路の間隔寸法（巾）に従っ
て、鎖環の伝熱壁面間方向の巾を自由に調整できるの
で、スクレイパーによる掻取方式におけるように通路の
巾にスクレイパーの強度上の制限を受けることがなく、
従って、熱交換器自体の占める全体体積をより小さくす
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の熱交換器の一実施例を示す斜視図であ
る。

【図２】本発明の熱交換器の通路を長手方向に平行な面
で切断した断面図である。

【図３】従来の熱交換器を示す図である。

【符号の説明】

１ 上部の駆動装置 ２ 歯車式駆動機構 ３ 通路の長手方向 ４ ピン・ピニオン・ギヤー ５ ガイド車輪 ６ カム・ローラ体 ７ 棒軸 ８ 搖動腕 ９ 上部支持体 １０ ピン・ラック １１ レール １２ 鎖列 １３ 分銅 １４ 案内板 １５ 連結部 １６ 一端の端面 １７ 始点 １８ 他端の端面 １９ 終点 ２０ スクレイパー上部吊金物 ２１ スクレイパー下部吊金物 ２２ スクレイパー ２３ 搖動腕 ２４ 駆動装置 ２５ リンク機構 ２６ 軸

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加熱流体と被加熱流体とを相隣接する通
   路に交互に通過せしめるプレート型熱交換器において；
   加熱流体が通過する伝熱壁間に存在する通路の上方部に
   装備され、両端にピン・ピニオン・ギヤーの付いたガイ
   ド車輪を有しガイド車輪と共に転動するカム・ローラ体
   と、軸棒を回転中心として円弧状に上下動させられる搖
   動腕とから成る上部支持体と；該上部支持体を駆動する
   駆動装置と；該上部支持体の移動を案内するピン・ラッ
   クの付いたレールから成るガイド装置と；該上部支持体
   の搖動腕に連結されて伝熱壁間に存在する通路を通って
   伝熱壁間の下方に向かって延在し、下端に分銅を連結さ
   れた鎖列と；から構成されることを特徴とするクリーニ
   ング装置を備えたプレート型熱交換器。