JPS5833365Y2 - 排ガスエコノマイザ− - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、水その他の熱媒体を直接加熱せず、まず空
気を排ガスにより加熱し、この空気で水その他の熱媒体
を間接的に加熱するようにした排ガスエコノマイザ−で
、空気を補助バーナー装置によって加熱するよう構成し
た点が特長である。

ボイラ等の熱機関の排ガスの熱を回収し給水の７熱を行
う排ガスエコノマイザ−には、水の温度が低くて、排ガ
ス中の硫黄分が熱交換パイプに凝結してパイプを腐蝕す
る、という難点がある。

この欠点が現われないようにするには、エコノマイザ−
を通す水の温度を、排ガスの露点以上に保つ必要がある
。

しかし、水の温度が露点以上であって、排ガ゛ス中の水
分が凝結しない場合でも、排ガスが急冷されて熱交換パ
イプにすすがつき易い。

通常、１日に１〜３回煤吹器を運転して、すすを除去す
る作業が必要とされる。

上記の欠点は排ガスと水とを直接熱交換するところに由
来する。

水の温度が低すぎ、水の熱容量が大きく、また熱伝導率
も−高いからである。

そこで、排ガスと水との間に空気を介在させ、空気を中
間熱媒体として用いる事を考えた。

徘ガスで空気を加熱し、この空気で水を加熱するのであ
る。

空気は熱容量が小さく、熱伝導率も低いから、排ガス温
度をあまり低下させない。

従って、排ガスより亜硫酸ガスを含む水滴が凝結したり
、すすが耐着したりする不都合を解決できる。

しかし、熱交換の過程に中間の媒体を用いると、熱効率
が低下し、かつ、とり出しうるエネルギー量も減退する
。

また、ボイラ等の熱機関が停止している時、或は始動直
後等には使えない、という欠点がある。

本考案は、中間熱媒体の空気を熱する補助バーナーを設
け、空気を加熱させて、熱交率を高め、熱機関停止時、
始動時にも熱供給源として利用できる排ガスエコノマイ
ザ−を与える。

以下、実施例を示す図面によって説明する。

第１熱交換器１は熱機関からの排ガスＨを通して空気Ａ
を加熱する。

第２熱交換器２は、前記加熱空気Ａによって、水Ｂを加
熱する熱交換器である。

空気循環用ファン３は加熱・冷却を繰り返す空気を循環
させるファンである。

補助バーナー装置４は空気循環系統の適当な場所に附加
され、空気を補助的に加熱する。

ドラフトレギュレーター５は空気循環系の一部に設けら
れて、空気圧が過大になると弁が開き、空気の一部を煙
突へ逃がす。

第２熱交換器２に於て加熱された水は熱媒体循環ポンプ
７によって熱需要装置８へ輸送される。

熱需要装置の内容は任意で、単にボイラの給水としても
よいし、暖房に直接用いる事もできる。

さらに、熱機関として動力エネルギーに転換する場合も
ありうる。

膨張タンク６は水の循環系の中に介装された給水タンク
で、パイプによって大気につながっている。

空気の循環系統は循環空気ダクト１５によって、第１熱
交換器１、第２熱交換器２、空気循環ファン３、補助バ
ーナー装置４を結合して構成される。

第２図によって補助バーナー装置４の構成を説明する。

バーナー９は、気体燃料或は液体燃料を燃焼させる。

燃焼室１０はバーナー９の先端を蓋い、炉材１１及び取
付金物によってバーナー９を固定する。

燃焼室１０は、後端に固着した燃焼室取付金具１３によ
って、バーナー取付部空気ダクト１４の後端の燃焼室取
付フランジ１２に固着される。

燃焼室１０の熱が外部へ逃げないよう、バーナー取付部
空気ダクト１４は循環空気ダクト１５よりも径が大きく
なっている。

以上の構成に於て、その作用を説明する。

熱機関からの排ガスＨは第１熱交換器１を通って、ここ
で熱交換し冷却されて煙突より排出される。

第１熱交換器１で加熱された循環空気は、第２熱交換器
２で、水に熱を与えて冷却される。

さらに循環空気は補助バーナー装置を通過する。

補助バーナー装置は熱量が不足するときに運転され、循
環空気に追加熱量を与える。

循環空気は空気循環ファン３で賦勢されて循環空気ダク
ト１５の中を第１熱交換器１へ戻ってゆく。

循環空気は繰返しこれら装置を循環するが、補助バーナ
ーの運転により、或は停止中でも補助バーナーの取付部
の間隙から空気が入り込み空気量が増大するから、一定
圧力以上になると、ドラフトレギュレーター５が開いて
余剰空気が外部へ逃げる。

一方、第２熱交換器２で加熱された水は熱媒体循環ポン
プ７で賦勢されて、熱需要装置８に運ばれ、これに熱を
与えて、自らは冷却される。

次に効果を述べる。

排ガス中に亜硫酸ガスが含まれていても、第１熱交換器
では、熱交換の相手が空気であるので過度に冷却されず
露点以下にならない。

従って熱交換パイプの寿命は長くなる。

ススの付着も少なくなるし、ススの付着堆積による火災
の危険も少い。

また中間媒体たる空気を補助加熱するバーナーを設けた
ので、熱が不足する時、熱機関が停止している時、始動
の直後等でも、有効に利用する事ができる。

この例では、第２熱交換器２の後に補助バーナー装置４
と空気循環ファン３とを設けているが、第２熱交換器２
の直前に設ける事もできる。

このようにすると、第２熱交換器２での熱交換効率を高
める事ができるし、ここでの平衡温度を上げる事が可能
となるので、熱需要装置８での熱効率をより高める事が
できる。

一般に、熱交換器の数を増やし、媒体から媒体へ熱を移
動させる頻度が多くなると、最後段に伝わる熱の温度は
低くなるので、これを利用した熱機関の効率は悪くなる
。

しかし、本考案では中間媒体たる空気へ、補助的に熱を
加える事としたので、第２熱交換器での熱交換温度があ
まり下らない。

したがって循環水の量は少なくて済み、また熱機関効率
も高くなる。

このように有用な考案である。

なお、第２熱交換器には水塩外に熱容量の空気より大き
い熱媒体を流すことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の排ガスエコノマイザ−の系統図、第２
図は補助バーナー近傍の拡大断面図、１・・・・・・第
１熱交換器、２・・・・・・第２熱交換器、３・・・・
・・空気循環ファン、４・・・・・・補助バーナー装置
、５・・・・・・ドラフトレギュレーター、６・・・・
・・膨張タンク、７・・・・・・熱媒体循環ポンプ、８
・・・・・・熱需要装置、９・・・・・・バーナー、１
０・・・・・・燃焼室、１１・・・・・・炉材、１２・
・・・・・燃焼室取付フランジ、１３・・・・・・燃焼
室取付金具、１４・・・・・・バーナー取付部空気ダク
ト、１５・・・・・・循環空気ダクト。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 熱機関からの排ガスＨを通して循環空気Ａを加熱する第
   １熱交換器１と；循環空気Ａを通して熱媒体Ｂを加熱す
   る第２熱交換器２と；循環空気を圧送する空気循環ファ
   ン３と；第２熱交換器２の入口側に介設した循環空気Ａ
   を加熱する補助バーナー装置４と：前記第１熱交換器１
   、第２熱交換器２、空気循環ファン３及び補助バーナー
   装置４を連結する循環空気ダクト１５と；循環空気Ａが
   一定圧力以上になるとその一部を外部へ放出するドラフ
   トレギュレータ５とから構成した排ガスエコノマイザ−
   ０