JPH11294994A - 伝熱管のダスト除去装置 - Google Patents

伝熱管のダスト除去装置

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JPH11294994A
JPH11294994A JP11432098A JP11432098A JPH11294994A JP H11294994 A JPH11294994 A JP H11294994A JP 11432098 A JP11432098 A JP 11432098A JP 11432098 A JP11432098 A JP 11432098A JP H11294994 A JPH11294994 A JP H11294994A
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浩一郎 森
Toshiro Kato
敏郎 加藤
Yukimasa Tanaka
幸政 田中
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    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高温で腐食性を有するガス中に連結部材や吊
り下げ部材を直接曝すことがなく、しかも、伝熱管に効
果的に振動を与えることができる伝熱管のダスト除去装
置を提供する。 【解決手段】 伝熱管パネル12の並設された伝熱管1
2aが、高温ガス通路11のガス流れと交わる方向に設
けられた伝熱管のダスト除去装置10であって、伝熱管
パネル12は、高温ガス通路11の炉壁13を貫通し
て、その外側でガスシールケーシング22、23によっ
てシーリングされた状態で支持され、しかも、伝熱管パ
ネル12の片側を支持する連結支持部材24に間欠振動
を与える振動発生源37、40が、ガスシールケーシン
グ22の外側に設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ボイラーや熱交換
機の伝熱管に付着するダストの除去装置に関する。
【0002】
【従来の技術】ボイラー等の廃ガス中には多量のダスト
が含まれており、このダストが伝熱管に付着すると伝熱
効率が低下し、熱回収効率が低下する。そこで、この伝
熱管に付着したダストを除去する方法としては、例え
ば、特開平5−164319号公報において、蒸気又は
空気を伝熱管に吹き付けて付着したダストを除去するス
ートブロー方式のダスト除去方法や、特開昭59−14
2399号公報に記載のように、炉内に複数のチューブ
パネルを並列に吊り下げ、この複数のチューブを拘束す
る連結部材をハンマーリングするダスト除去方法が提案
されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
5−164319号公報記載のスートブロー方式のダス
ト除去方法においては、大量の蒸気や空気を必要とし
て、極めてエネルギー効率が悪く、更には吹き付ける蒸
気で伝熱管が磨耗するという問題がある。また、特開昭
59−142399号公報記載のハンマーリングによる
ダスト除去方法は、高温の炉内にチューブパネルを吊り
下げて炉内でハンマーリングを行うので、連結部材や吊
り下げ部材に高温強度や耐腐食性が必要となり、利用範
囲が限定され、更には、ハンマーリングの構造も複雑に
なり、炉内であるので保守点検も容易でないという問題
がある。本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、
高温で腐食性を有するガス中に連結部材や吊り下げ部材
を直接曝すことがなく、しかも、伝熱管に効果的に振動
を与えることができる伝熱管に付着するダストの除去装
置を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】前記目的に沿う請求項1
記載の伝熱管のダスト除去装置は、伝熱管パネルの並設
された伝熱管が、高温ガス通路のガス流れと交わる方向
に設けられた伝熱管のダスト除去装置であって、前記伝
熱管パネルは、前記高温ガス通路の炉壁を貫通して、そ
の外側でガスシールケーシングによってシーリングされ
た状態で支持され、しかも、前記伝熱管パネルの片側を
支持する連結支持部材に間欠振動を与える振動発生源
が、前記ガスシールケーシングの外側に設けられてい
る。請求項2記載の伝熱管のダスト除去装置は、請求項
1記載の伝熱管のダスト除去装置において、前記振動発
生源は、前記連結支持部材に水平方向の衝撃を与える打
撃機構を含んでいる。そして、請求項3記載の伝熱管の
ダスト除去装置は、請求項1又は2記載の伝熱管のダス
ト除去装置において、前記振動発生源は、前記ガスシー
ルケーシングの外側に突出して設けられた前記連結支持
部材の一部を上方に上げて次に落下させる回転カム機構
を含んでいる。
【0005】
【発明の実施の形態】続いて、添付した図面を参照しつ
つ本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明
の理解に供する。ここに、図1は本発明の一実施の形態
に係る伝熱管のダスト除去装置を適用した高温ガス通路
及び伝熱管パネルの一部省略正面図、図2は同伝熱管の
ダスト除去装置を適用した高温ガス通路及び伝熱管パネ
ルの部分断面図、図3(A)、(B)は同伝熱管のダス
ト除去装置を適用した高温ガス通路及び伝熱管パネルの
部分詳細図、図4は回転カム機構の詳細説明図、図5は
打撃機構の詳細説明図、図6は本発明の他の実施の形態
に係る伝熱管のダスト除去装置の打撃機構の詳細説明図
である。
【0006】まず、図1〜図3を参照しながら、本発明
の一実施の形態に係る伝熱管のダスト除去装置10が適
用される高温ガス通路11、及びこれに取付けられた伝
熱管パネル12について説明する。高温ガス通路11
は、例えば、断面四角形のボイラーや熱交換機の廃ガス
通路からなって、熱交換効率を増加するために、図2に
示すようにその炉壁13自体にも内部に水が流れる伝熱
管14が使用されている。各伝熱管14は少しの隙間を
設けて並行に並べられ、隣り合う伝熱管14は細長板1
5(例えば、フラットバー)によって隙間が生じないよ
うに連接されている。
【0007】一方、前記伝熱管パネル12は、この実施
の形態においては、細長の伝熱管12aがジグザグ状に
折り曲げられて高温ガス通路11のガス流れ(図1に矢
視)と交わる方向に並設され、その両側の折り曲げ部分
16、17が高温ガス通路11の両側から突出状態で配
置され、更に、その入口側及び出口側が、高温ガス通路
11の一方の外側に設けられたヘッダー管18、19に
それぞれ接続されている。従って、高温ガス通路11の
各伝熱管14を連結する細長板15は一部が欠けて、開
口部20、21が設けられ、この開口部20、21に伝
熱管パネル12の先部側及び基部側が取り外し可能に挿
通するようになっている。前記開口部20、21の外側
には、高温ガス通路11内を通過するガスが外部に漏れ
ないように、箱状のガスシールケーシング22、23が
設けられている。なお、ガスシールケーシング23に
は、伝熱管パネル12を引き出す図示しない引出し口が
設けられていると共に、この引出し口を覆う図示しない
カバーが開閉可能に設けられている。
【0008】高温ガス通路11の炉壁13から外側に突
出した伝熱管パネル12の先部側は、図2〜図4に示す
ように、連結支持部材24が設けられ伝熱管パネル12
の片側を支持している。この連結支持部材24は、対向
する細幅板25、26とこれらの中央部分を連結する連
結板27からなって、連結板27の中央部分には、伝熱
管12aのU字状に屈曲した折り曲げ部分16が嵌入す
る複数の縦孔29が設けられている。この縦孔29は、
U字状に曲がった伝熱管12aが遊嵌する大きさを有
し、伝熱管12aをこの縦孔29に嵌入させた場合に
は、U字状に曲がった伝熱管12aの各底部が縦孔29
の底辺に当接し、縦孔29の上辺とは少しの隙間30を
有するようになっている。
【0009】連結支持部材24の下部には、図3に示す
ようにベース板31が設けられていると共に、このベー
ス板31を支持する受け台32が設けられている。受け
台32は水平板33と、炉壁13に固定されて水平板3
3を支持する対となるリブ34とからなって、連結支持
部材24を昇降可能に支持している。連結支持部材24
の上部は、図4に示すように、ガスシールケーシング2
2から突出して、その先部(すなわち連結支持部材24
の一部)はL字形に屈曲し、外側に突出部35を備えて
いる。この連結支持部材24は少しの距離で昇降するよ
うになっているので、ガスシールケーシング22からの
突出部分には、シールを図るための密閉蛇腹36が設け
られている。
【0010】この連結支持部材24の上部の突出部35
には、連結支持部材24に少しの距離で垂直方向に振動
を与える振動発生源の一例である回転カム機構37が設
けられている。この回転カム機構37は、図示しない減
速モータと、その出力軸に連結される回転軸38と、こ
の回転軸38に取付けられている螺旋カム39とからな
っている。螺旋カム39は、基準角度位置を最小半径と
して、円周方向に徐々に半径が増加し、360度回転し
た位置で最大半径となって、次に基準角度位置の最小半
径となっている。そして、螺旋カム39の外側には、突
出部35が当接し、螺旋カム39の半径の増加に伴っ
て、連結支持部材24を上昇させ、螺旋カム39が一回
転して、360度を超えた位置で、連結支持部材24が
下降するようになっている。この運動によって、連結支
持部材24の各縦孔29にその先部が挿入されている伝
熱管12aが弾性的に上方向に少しの角度屈曲し、次の
瞬間に元に位置に落下する動作を繰り返して、伝熱管1
2aに垂直方向の間欠振動を与え付着したダストを除去
するようになっている。
【0011】前記連結支持部材24の中間位置には、図
1、図5に示すように、この連結支持部材24に水平方
向の間欠振動を与える振動発生源の一例である打撃機構
40が設けられている。この打撃機構40は、ガスシー
ルケーシング22の外側に支持部材41を介して取付け
られたエアシリンダー42と、エアシリンダー42によ
って駆動されるL字状のハンマー43と、ハンマー43
の中間位置を回動自在に支持する支持部材44とを有
し、エアシリンダー42の伸縮によってハンマー43を
回動し、連結支持部材24の一部に取付けられている衝
撃板45をハンマー43によって水平方向に叩く構造と
なっている。そして、ハンマー43に衝撃与えられる連
結支持部材24の背面側には、連結支持部材24を打撃
方向に対向して押圧するコイルスプリング46が設けら
れている。このコイルスプリング46は収納ボックス4
7にその基端から中央部分が収納されて、その脱落が防
止できる構造となっている。なお、48は蛇腹シールを
示す。
【0012】従って、この実施の形態に係る伝熱管のダ
スト除去装置10においては、回転カム機構37によっ
て、伝熱管パネル12に垂直方向の振動を与え、打撃機
構40によって水平方向の振動を伝熱管パネル12に与
えて付着したダストを定期的に除去するようになってい
る。除去されたダストは高温ガス通路11内を下方に落
下し、バタフライバルブや、スクリューフィーダーを介
して外部に排出されるようになっている。
【0013】前記実施の形態の回転カム機構において、
螺旋カム39の駆動は減速モータによって駆動したが、
電力以外の駆動源によって駆動されるモータによって、
回転駆動してもよい。また、前記実施の形態において
は、ハンマー43の駆動はエアシリンダー42であった
が、場合によっては、電磁石やモータ等であってもよ
い。なお、前記実施の形態においては、伝熱管パネルが
1列の場合の機構について説明したが、図6の他の実施
の形態に係る伝熱管のダスト除去装置50のように、複
数列の伝熱管パネル12を同時に回転カム機構37(図
示せず)や、打撃機構40によって連結する場合であっ
ても本発明は適用される。図6は打撃機構40によって
複数列の伝熱管パネル12に衝撃を与えている例が示さ
れている。49は隣り合う連結支持部材24を連結する
結合部材を示す。
【0014】
【発明の効果】請求項1〜3記載の伝熱管のダスト除去
装置は、伝熱管パネルは、高温ガス通路の炉壁を貫通し
て、その外側でガスシールケーシングによってシーリン
グされた状態で支持され、しかも、伝熱管パネルの片側
を支持する連結支持部材が炉壁の外側に設けられている
ので、内部を通過するガスに直接曝されないため、比較
的低級の材料を使用して安価に製造できる。特に、ガス
温度が高温で腐食性を有する場合には、特に、有効であ
る。特に、請求項2記載の伝熱管のダスト除去装置にお
いては、振動発生源は、連結支持部材に水平方向の衝撃
を与える打撃機構を有しているので、比較的小さい動力
で、伝熱管に振動を与えることができ、これによって効
率的にダストを除去できる。そして、請求項3記載の伝
熱管のダスト除去装置においては、振動発生源は、ガス
シールケーシングの外側に突出して設けられた連結支持
部材の一部を上方に上げて次に落下させる回転カム機構
を備えているので、これによって、更に省電力で伝熱管
に付着したダストを除去できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態に係る伝熱管のダスト除
去装置を適用した高温ガス通路及び伝熱管パネルの一部
省略正面図である。
【図2】同伝熱管のダスト除去装置を適用した高温ガス
通路及び伝熱管パネルの部分断面図である。
【図3】(A)、(B)は同伝熱管のダスト除去装置を
適用した高温ガス通路及び伝熱管パネルの部分詳細図で
ある。
【図4】回転カム機構の詳細説明図である。
【図5】打撃機構の詳細説明図である。
【図6】本発明の他の実施の形態に係る伝熱管のダスト
除去装置の打撃機構の詳細説明図である。
【符号の説明】
10 伝熱管のダスト除去装置 11 高温ガス
通路 12 伝熱管パネル 12a 伝熱管 13 炉壁 14 伝熱管 15 細長板 16 折り曲げ
部分 17 折り曲げ部分 18 ヘッダー
管 19 ヘッダー管 20 開口部 21 開口部 22 ガスシー
ルケーシング 23 ガスシールケーシング 24 連結支持
部材 25 細幅板 26 細幅板 27 連結板 29 縦孔 30 隙間 31 ベース板 32 受け台 33 水平板 34 リブ 35 突出部 36 密閉蛇腹 37 回転カム
機構 38 回転軸 39 螺旋カム 40 打撃機構 41 支持部材 42 エアシリンダー 43 ハンマー 44 支持部材 45 衝撃板 46 コイルスプリング 47 収納ボッ
クス 48 蛇腹シール 49 結合部材 50 伝熱管のダスト除去装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加藤 敏郎 福岡県北九州市戸畑区大字中原46番地59 日鐵プラント設計株式会社内 (72)発明者 田中 幸政 福岡県北九州市戸畑区大字中原46番地59 日鐵プラント設計株式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 伝熱管パネルの並設された伝熱管が、高
    温ガス通路のガス流れと交わる方向に設けられた伝熱管
    のダスト除去装置であって、 前記伝熱管パネルは、前記高温ガス通路の炉壁を貫通し
    て、その外側でガスシールケーシングによってシーリン
    グされた状態で支持され、しかも、前記伝熱管パネルの
    片側を支持する連結支持部材に間欠振動を与える振動発
    生源が、前記ガスシールケーシングの外側に設けられて
    いることを特徴とする伝熱管のダスト除去装置。
  2. 【請求項2】 前記振動発生源は、前記連結支持部材に
    水平方向の衝撃を与える打撃機構を含む請求項1記載の
    伝熱管のダスト除去装置。
  3. 【請求項3】 前記振動発生源は、前記ガスシールケー
    シングの外側に突出して設けられた前記連結支持部材の
    一部を上方に上げて次に落下させる回転カム機構を含む
    請求項1又は2記載の伝熱管のダスト除去装置。
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