JPS5854359B2 - 充てん層式熱交換器 - Google Patents
充てん層式熱交換器Info
- Publication number
- JPS5854359B2 JPS5854359B2 JP5594377A JP5594377A JPS5854359B2 JP S5854359 B2 JPS5854359 B2 JP S5854359B2 JP 5594377 A JP5594377 A JP 5594377A JP 5594377 A JP5594377 A JP 5594377A JP S5854359 B2 JPS5854359 B2 JP S5854359B2
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- JP
- Japan
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- chamber
- temperature fluid
- heat
- particles
- temperature
- Prior art date
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- Expired
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- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、高温流体を流すようにした室と低温流体を流
すようＶｃＬ−７た室とを並設し、その二つの室の間の
隔壁を貫通して多数のヒートパイプを通じて前記画室の
流体間で熱交換を行をう充てん層式熱交換器に関するも
のである。
すようＶｃＬ−７た室とを並設し、その二つの室の間の
隔壁を貫通して多数のヒートパイプを通じて前記画室の
流体間で熱交換を行をう充てん層式熱交換器に関するも
のである。
従来、空気予熱器には隔壁型と蓄熱型の二種類の熱交換
器が使用されてきたが、隔壁型では全体の熱通過率が小
で、伝熱面積を殊更に太きくしなければならないという
欠点があり、！た蓄熱型では両流体間に一部混合が生じ
、ダストを含む排ガスや腐食性のガスの場合には、後続
の装置に悪影響を及ぼすので、用途によっては使用でき
ない場合もある。
器が使用されてきたが、隔壁型では全体の熱通過率が小
で、伝熱面積を殊更に太きくしなければならないという
欠点があり、！た蓄熱型では両流体間に一部混合が生じ
、ダストを含む排ガスや腐食性のガスの場合には、後続
の装置に悪影響を及ぼすので、用途によっては使用でき
ない場合もある。
そこで、近年、流動層を使って隔壁型熱交換器の表面伝
熱係数を犬きくすることが研究されてかり、とくに、第
１図に示すように、流動層中にヒートパイプを浸漬した
空気予熱器がある。
熱係数を犬きくすることが研究されてかり、とくに、第
１図に示すように、流動層中にヒートパイプを浸漬した
空気予熱器がある。
第１図に示す熱交換器に釦いては、高温排ガス１がプレ
ナムチャンバ２を通って分散板３から噴出されるガス流
によって流動層５が形成され、出口６から排出される。
ナムチャンバ２を通って分散板３から噴出されるガス流
によって流動層５が形成され、出口６から排出される。
一方、低温空気７はプレナムチャンバ８を通じて分散板
９から噴出される空気流によって流動層１１が形成され
、出口１２から排出される。
９から噴出される空気流によって流動層１１が形成され
、出口１２から排出される。
この高温流動層５と低温流動層１１の二つの間を仕切る
隔壁１０を貫通してヒートパイプ４が配設されている。
隔壁１０を貫通してヒートパイプ４が配設されている。
このヒートパイプ４を通じて高温側の排ガスから低温側
の空気に熱が伝わる。
の空気に熱が伝わる。
この流動層によってヒートパイプ４の表面伝熱係数が著
１．（向上する。
１．（向上する。
しかし、この熱交換器には次のような欠点７’ｌＫある
。
。
すなわち、流動層は粉体が激１−２〈攪拌されてｂるた
め、層内全体が均一々温度と々る。
め、層内全体が均一々温度と々る。
したがって、とくに排ガスによる空気の予熱のように両
流体間に大きな温度差がない場合、対向流の熱交換がで
きないこと、１た流動層から排出されるガス温度は層温
度とほぼ等しいなどから、温度効率はきわめて悪く、せ
っかく流動層を利用することによって表面伝熱係数を向
上させても熱交換器全体としてみると、あ捷り効果的な
熱交換効率を得ることができない。
流体間に大きな温度差がない場合、対向流の熱交換がで
きないこと、１た流動層から排出されるガス温度は層温
度とほぼ等しいなどから、温度効率はきわめて悪く、せ
っかく流動層を利用することによって表面伝熱係数を向
上させても熱交換器全体としてみると、あ捷り効果的な
熱交換効率を得ることができない。
上記の欠点をさげるため、多段に１〜でも、流動層は必
ずガスが上昇流であることが必要なため、対抗流とする
ためには、第２図のごとぐガス通路１３が非常に複雑な
構成となること、釦よび装置が非常に大型になること、
圧損が増大することから現実的でない。
ずガスが上昇流であることが必要なため、対抗流とする
ためには、第２図のごとぐガス通路１３が非常に複雑な
構成となること、釦よび装置が非常に大型になること、
圧損が増大することから現実的でない。
第２図に示す熱交換器に釦いては、高温の排ガス１４は
流動層１５と１６と１７の３段を形成し、出口１８へ抜
ける。
流動層１５と１６と１７の３段を形成し、出口１８へ抜
ける。
もちろん、流動層温度は流動層１５が一番高く、流動層
１６から１７と次第に低くなる。
１６から１７と次第に低くなる。
一方、低温流体の空気１９は流動層２０．２１．２２の
３段を形成し、出口２３へ抜ける。
３段を形成し、出口２３へ抜ける。
この低温側と高温側の各流動層は隔壁２γによって仕切
られているが、この隔壁２７を貫通してヒートパイプ２
４．２５．２６が配設されている。
られているが、この隔壁２７を貫通してヒートパイプ２
４．２５．２６が配設されている。
このような装置では、単段流動層を使う場合でも、ガス
は必ず上昇流が必要であるということから、たとえば、
大型ボイラのように排出されるガスが下降流であっても
、下降流の捷！流動層熱交換器に導くことはできないの
で、適応性の悪い装置となる。
は必ず上昇流が必要であるということから、たとえば、
大型ボイラのように排出されるガスが下降流であっても
、下降流の捷！流動層熱交換器に導くことはできないの
で、適応性の悪い装置となる。
オた流動層式熱交換器は粒子が激しく伝熱管に衝突する
ので、摩耗がひどく、かつ、流動層が成立する速度範囲
は非常に限られたものであり、部分負荷で運転すること
が非常に難しい。
ので、摩耗がひどく、かつ、流動層が成立する速度範囲
は非常に限られたものであり、部分負荷で運転すること
が非常に難しい。
本発明は、従来の熱交換器の上述の欠点を解消すること
を目的とするものである。
を目的とするものである。
このため、本発明の充てん層式熱交換器は、充てん層を
形成して高温流体を流すようにした室と、この高温流体
を流すようにした室に隔壁を介して並設されて低温流体
を流すようにした室とを備え、かつ、前記高温流体を流
すようにした室と低温流体を流すように１〜た室の間の
前記隔壁を貫通して配設されて前記高温流体からの熱を
低温流体に与える多数のヒートパイプを備え、しかも、
前記高温流体を流す室には移動式充てん層が形成される
ように、該室の下部にはダストを含む粒子を室外に排出
する粒子排出装置を、その下部には粒子からダストを分
離する篩分は装置を、該室の上部には粒子を室内に供給
する粒子供給ホッパを備え、さらに、前記篩分は装置と
粒子供給ホッパの間には該篩分は装置からの粒子を該粒
子供給ホッパへ搬送するコンベヤを備えていることを特
徴としている。
形成して高温流体を流すようにした室と、この高温流体
を流すようにした室に隔壁を介して並設されて低温流体
を流すようにした室とを備え、かつ、前記高温流体を流
すようにした室と低温流体を流すように１〜た室の間の
前記隔壁を貫通して配設されて前記高温流体からの熱を
低温流体に与える多数のヒートパイプを備え、しかも、
前記高温流体を流す室には移動式充てん層が形成される
ように、該室の下部にはダストを含む粒子を室外に排出
する粒子排出装置を、その下部には粒子からダストを分
離する篩分は装置を、該室の上部には粒子を室内に供給
する粒子供給ホッパを備え、さらに、前記篩分は装置と
粒子供給ホッパの間には該篩分は装置からの粒子を該粒
子供給ホッパへ搬送するコンベヤを備えていることを特
徴としている。
以下、本発明の一実施例について、第３図を参照しなが
ら説明する。
ら説明する。
第３図は本発明の概念を示した充てん層式熱交換器の断
面立面図である。
面立面図である。
第３図に釦いて、ダストを含む高温の排ガス２８はガス
通路２９を通り、分散板３０から移動式充てん層を形成
する室３１に導入され、この移動式充てん層内で除しん
されると同時にヒートパイプ３２に熱を与えたのち、ガ
ス排出口３３からガス通路３４を経て外部へ排出される
。
通路２９を通り、分散板３０から移動式充てん層を形成
する室３１に導入され、この移動式充てん層内で除しん
されると同時にヒートパイプ３２に熱を与えたのち、ガ
ス排出口３３からガス通路３４を経て外部へ排出される
。
一方、低温空気３５は空気通路３６を経て分散板３７か
ら充てん層を形成する室３８に導入され、ここでヒート
パイプ３２から熱を受けて高温となり、空気排出口３９
から空気通路４０を経て外部へ排出される。
ら充てん層を形成する室３８に導入され、ここでヒート
パイプ３２から熱を受けて高温となり、空気排出口３９
から空気通路４０を経て外部へ排出される。
なお 配室３１と３８は隔壁４１によって仕切られてか
り、この隔壁４１を気密的に貫通して多数のヒートパイ
プ３２が横設されているものである。
り、この隔壁４１を気密的に貫通して多数のヒートパイ
プ３２が横設されているものである。
前記室３１内の粒子とダストの混合物は粒子排出管４２
を通してそこに装着されている粒子排出装置４３によっ
て振動スクリーン４４の上に排出される。
を通してそこに装着されている粒子排出装置４３によっ
て振動スクリーン４４の上に排出される。
そしてこのスクリーン４４によってダスト４５と粒子４
６に分離され、分離された粒子はコンベヤ４９によって
ホッパ４１オで搬送され、このホッパ４７をと釦して粒
子供給装置４８によって再び室３１内に戻される。
６に分離され、分離された粒子はコンベヤ４９によって
ホッパ４１オで搬送され、このホッパ４７をと釦して粒
子供給装置４８によって再び室３１内に戻される。
なか上記実施例では排ガス２８の流れと空気３５の流れ
は向流の場合を説明したが、これは併流にしてもよく、
オた室３８の充てん層はなくてもよいし、あるいは充て
ん層にＬ７てそれを移動式に１−７でもよい。
は向流の場合を説明したが、これは併流にしてもよく、
オた室３８の充てん層はなくてもよいし、あるいは充て
ん層にＬ７てそれを移動式に１−７でもよい。
したがって、本発明の充てん層式熱交換器は、少なくと
も高温流体側に充てん層を形成して低温流体と高温流体
を各別に流すように並設された二つの室を備え、かつ、
その二つの室の間の隔壁を貫通して配設されて前記高温
流体からの熱を低温流体に与える多数のヒートパイプを
備えているから、充てんされている粒子の接触熱伝導の
効果、ｂよびヒートパイプ表面にわけるガスの流れが粒
子の影響で乱されるため−ヒートパイプ表面の境界層を
薄くして滞留を防止できることから表面伝熱係数が増大
するのみならず、ヒートパイプの面積よりも粒子の表面
積のほうがはるかに大きいので、ガスが腐食性の物質を
同伴している場合でも、ガスがヒートバイブ表面に直接
接触しての伝熱は一部であるため、ヒートパイプの腐食
は、かなり軽減される。
も高温流体側に充てん層を形成して低温流体と高温流体
を各別に流すように並設された二つの室を備え、かつ、
その二つの室の間の隔壁を貫通して配設されて前記高温
流体からの熱を低温流体に与える多数のヒートパイプを
備えているから、充てんされている粒子の接触熱伝導の
効果、ｂよびヒートパイプ表面にわけるガスの流れが粒
子の影響で乱されるため−ヒートパイプ表面の境界層を
薄くして滞留を防止できることから表面伝熱係数が増大
するのみならず、ヒートパイプの面積よりも粒子の表面
積のほうがはるかに大きいので、ガスが腐食性の物質を
同伴している場合でも、ガスがヒートバイブ表面に直接
接触しての伝熱は一部であるため、ヒートパイプの腐食
は、かなり軽減される。
寸た流動層と違って、ガスの流向に特別の限定を受けな
いので、ガス人口は上下槽いずれでもよく、どん々装置
に対しても適応性があり、かつ、層内に温度勾配がとれ
ることと対向流の熱交換ができることからして温度効率
を著１．〈高くすることができ、しかも、ヒートパイプ
の摩耗もすぐなく１部分負荷での運転も容易である。
いので、ガス人口は上下槽いずれでもよく、どん々装置
に対しても適応性があり、かつ、層内に温度勾配がとれ
ることと対向流の熱交換ができることからして温度効率
を著１．〈高くすることができ、しかも、ヒートパイプ
の摩耗もすぐなく１部分負荷での運転も容易である。
とくに、高温流体を流す室の下部に粉子排出装置を設け
、その下部に篩分は装置を設け、該室の上部に粒子供給
ホッパを設けて該室を移動式充てん層としたから、高温
流体としてダストを含む排ガスを使用する場合に最も好
適であり、移動式充てん層は一種のフィルタ作用をもっ
て釦り、該室外でダストが分離されて粒子は循環使用さ
れるようになる。
、その下部に篩分は装置を設け、該室の上部に粒子供給
ホッパを設けて該室を移動式充てん層としたから、高温
流体としてダストを含む排ガスを使用する場合に最も好
適であり、移動式充てん層は一種のフィルタ作用をもっ
て釦り、該室外でダストが分離されて粒子は循環使用さ
れるようになる。
このように本発明は、高温流体から効率よく顕熱を回収
することができ、捷た排ガスはダステイーなものが多い
が、それらに対しては熱回収と同時に集じん効率を併せ
持つので、公害対策の観点からも価値のあるもので、そ
の奏する効果は、きわめて犬である。
することができ、捷た排ガスはダステイーなものが多い
が、それらに対しては熱回収と同時に集じん効率を併せ
持つので、公害対策の観点からも価値のあるもので、そ
の奏する効果は、きわめて犬である。
第１図は従来の流動層式熱交換器の断両立面図、第２図
は同じくもう一つの断両立面図、第３図は本発明の一実
施例の断両立面図である。 ２８・・・・・・・・・高温排ガス、２９・・・・・・
・・・ガス通路、３０・・・・・・・・・分散板、３１
・・・・・・・・・室、３２・・・・・・・・・ヒート
パイプ、３３・・・・・・・・・排出口、３４・・・・
・・・・・ガス通路、３５・・・・・・・・・低温空気
、３６・・・・・・・・・空気通路、３７・・・・・・
・・・分散板、３８・・・・・・・・・室、３９・・−
・・・・・空気排出口、４０・・・・・・・・・空気通
路、４１・・・・・・・・・隔壁、４２・・・・・・・
・・粒子排出管、４３・・・・・・・・・粒子排出装置
、４４・・・・・・・・・振動スクリーン、４５・・・
・・・・・・ダスト、４６・・・・・・・・・粒子、４
７・・・・・・・・・ホッパ ４８・・・・・・・・・
粒子供給装置、４９・・・・・・・・・コンベヤ。
は同じくもう一つの断両立面図、第３図は本発明の一実
施例の断両立面図である。 ２８・・・・・・・・・高温排ガス、２９・・・・・・
・・・ガス通路、３０・・・・・・・・・分散板、３１
・・・・・・・・・室、３２・・・・・・・・・ヒート
パイプ、３３・・・・・・・・・排出口、３４・・・・
・・・・・ガス通路、３５・・・・・・・・・低温空気
、３６・・・・・・・・・空気通路、３７・・・・・・
・・・分散板、３８・・・・・・・・・室、３９・・−
・・・・・空気排出口、４０・・・・・・・・・空気通
路、４１・・・・・・・・・隔壁、４２・・・・・・・
・・粒子排出管、４３・・・・・・・・・粒子排出装置
、４４・・・・・・・・・振動スクリーン、４５・・・
・・・・・・ダスト、４６・・・・・・・・・粒子、４
７・・・・・・・・・ホッパ ４８・・・・・・・・・
粒子供給装置、４９・・・・・・・・・コンベヤ。
Claims (1)
- １ 充てん層を形成して高温流体を流すようにした室と
、この高温流体を流すようにした室に隔壁を介して並設
されて低温流体を流すようにした室とを備え、かつ、前
記高温流体を流すよにした室と低温流体を流すようにし
た室の間の前記隔壁を貫通１−、で配設されて前記高温
流体からの熱を低温流体に与える多数のヒートパイプを
備え、１−かも、前記高温流体を流す室には移動式充て
ん層が形成されるように、該室の下部ＶＣはダストを含
む粒子を室外に排出する粒子排出装置を、その下部には
粒子からダストを分離する篩分は装置を、該室の上部に
は粒子を室内に供給する粒子供給ホッパを備え、さらに
、前記篩分は装置と粒子供給ホッパの間には該篩分は装
置からの粒子を該粒子供給ホッパへ搬送するコンベヤを
備えてなる、充てん層式熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5594377A JPS5854359B2 (ja) | 1977-05-17 | 1977-05-17 | 充てん層式熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5594377A JPS5854359B2 (ja) | 1977-05-17 | 1977-05-17 | 充てん層式熱交換器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS53141960A JPS53141960A (en) | 1978-12-11 |
| JPS5854359B2 true JPS5854359B2 (ja) | 1983-12-03 |
Family
ID=13013148
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5594377A Expired JPS5854359B2 (ja) | 1977-05-17 | 1977-05-17 | 充てん層式熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5854359B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109099736A (zh) * | 2018-07-23 | 2018-12-28 | 华信咨询设计研究院有限公司 | 一种冷却塔用重力热管换热器 |
-
1977
- 1977-05-17 JP JP5594377A patent/JPS5854359B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS53141960A (en) | 1978-12-11 |
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