JPS5977299A - 熱交換器 - Google Patents

熱交換器

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JPS5977299A
JPS5977299A JP58176196A JP17619683A JPS5977299A JP S5977299 A JPS5977299 A JP S5977299A JP 58176196 A JP58176196 A JP 58176196A JP 17619683 A JP17619683 A JP 17619683A JP S5977299 A JPS5977299 A JP S5977299A
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JP
Japan
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tube
heat exchanger
guide panel
panel structure
space
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JP58176196A
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English (en)
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デビツド・クラレンス・マ−バ−ガ−
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CBS Corp
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Westinghouse Electric Corp
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F7/00—Elements not covered by group F28F1/00, F28F3/00 or F28F5/00
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F19/00—Preventing the formation of deposits or corrosion, e.g. by using filters or scrapers
    • F28F19/002—Preventing the formation of deposits or corrosion, e.g. by using filters or scrapers by using inserts or attachments
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02—Header boxes; End plates
    • F28F9/0229—Double end plates; Single end plates with hollow spaces

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)
  • Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)
  • Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、熱交換器に関し、更に詳細には、摩損性及び
沈積性の流体を冷却する装置に関する。
石炭のような炭素含有物質のカス化に用いる反ｊε器で
は、可燃生成物ガスと共に、集塊状の灰のような固体の
廃棄物か生成される。
カス化される石炭からの未処理の生成物は生カスと１１
デはれ、ガス化装置出口温度がほぼ９８０’Ｏで部分的
に溶融状態にある有意の量の才１）子を含む。種々の化
学的組成を持つこれらの粒子は、ガスがガス化装置の出
口から流れ出る時金属性及び非金属性の表面に付着する
か、これはそれらの表面に対するガスの流れの入射角に
関係なしに起こる。この事態が進行すると、最終的には
流れ通路が詰まり、固化した物質によりほとんど遮閉さ
れるということが判明している。
技術論文及び実験データから現在得られている情報によ
れば、これらの溶融粒子はガス化装置ｇ（から流れ出る
際、もし以下の３つの条件の１つが維持される場合は沈
積することはない。その３つの条件とは、ａ）生ガスの
温度が７０４°Ｃを超えない；ｂ）生ガスが通り過ぎる
表面あるいは突き当たる表面が金属性でカスと金属の界
面の温度が２６０℃以下に保たれている；あるいは、Ｃ
）生ガスの速度が非常に低い。
また、生カスの摩損性により浸食が非常に速い速度で起
こることが観察されている。時間当たりの石炭供給量が
ほぼ１．１３０ｋｇの定格の石炭ガス化装置からの生ガ
ス中には、時として３６０ｋｇ／時間のオーターの粒子
が発見されることがある。これらの粒子の大きさは２ミ
クロン〜３００ミクロンの範囲にわたり、それらの典型
的な速度は毎秒７゜６ｍと］０．７ｍの間にある。
多少の浸食は避けられないため、最も激しく浸食した表
面を取り換える必要がある。熱交換器全体を取り換える
ことは可能であるが非常にコストがかかるため、熱交換
器の小さい部分を取り換えるようにすると、コンポーネ
ントのコスト及び取り換え時間の点から見て有利である
。
また管板を生ガスの高い温度から保護する必要がある。
従って、本発明の主安目的は、粒子が付着しに〈〈従っ
て詰まり易くなく、浸食に強く、たとえ浸食されたとし
ても容易に取り換えることのできる管板構造を有する生
ガス熱交換器を提供することにある。
本発明のｍ＝実施例によれば、第１の流体と共に用いる
熱交換器は、内部に入口空間を画定しそれを横切って延
びる管板とその管仮に前記入口空間と連通ずるよう管と
を取り付けた胴と、前記管板の上方においてその管板と
の間に通路を形成すべく離隔して設けられじょうご形の
部分を有しそのじょうご形部分の管状端部は前記管内に
延びて前記第１の流体を前記管内に案内する管入口案内
パネル構造と、前記管板と前記入口案内パネル構造の間
の通路と連通して前記管入口案内パネル構造を冷却する
冷却手段とより成ることを特徴とする。
以下、添付図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説
明する。
第１図は、本発明の一実施例による熱交換器２０を示す
。熱交換器２０は、胴２２の頂部を貫通する摩損性流体
入口２４、胴２２の頂部内に設けた人口空間２６、ＩＦ
　２２内において前記人口空間２６に隣接して設けた上
部管板２８、Ｌ部管板２８を貫通し入口空間２６と連通
する管３０、上部管板２８と入１口空間の間に設けた管
入口案内パネル構造３２とより成る。管入口案内パネル
構造３２は、下方端部３６及び上方端部３８を泊する一
連のじょうご形管延長部３４より成り、金属あるいは耐
火セラミック、もしくは耐浸食性の材料を被覆したスチ
ールのような任意の耐浸食性材料でつくるとよい。下方
端部３６は管３０内にあって上部管板２８の下方に延ひ
、上方端部３８は、隣接する管状延長部３４のに万端部
３８に接続するよう外方向に末広がり状にされて、好ま
しくは気雀の障壁を形成すべく爆接、ろライリけあるい
は他の方法で封着される。本発明は、更に、案内ノくネ
ル構造のための冷却手段を含むが、それはこの々ｆまし
い実施例では胴２２の側部に設けた冷却流体入１．ｌｊ
Ｊ通部４２、管入口案内パネル構造３２と１一部管板２
８との間に位置して冷却流住人１１貫通部４２と連通ず
る冷却流体通路４４と、冷却流体通路４４と連通ずる冷
却流休出ＩＪ貫通部４６とを含む冷却機構４ｏより成る
。冷却流体通路４４の内部にはじ争ま板４８を配ｄジし
てもよい。
第２図は、−ヒから見た管入口案内パネル構造３２の一
部断面図である。この図から理解されるように、管３ｏ
の軸に垂直な表面積が最小にされているということであ
る。
再び第１図を参照して、管３ｏは−に１部管板２８の近
傍においてまたその下方において熱交換器の内部空間５
ｏを貫通し、そこがら熱交換器の内部空間５ｏに隣接し
かっ′その下方に位置するド部管板５２を貫通する。出
口空間５４は、ｒ部管板５２に隣接しその下方にある。
入口空間２６は、管３０により出口空間５４と連通関係
にある。摩損性流体出口５６は胴２２の底部を貫通する
。熱除去流体注入／スル５８と熱除去流体取り出しノズ
ル６０は、−Ｌ部管板２８と下部管板５２の間において
胴２２を貫通する。
好ましい実施例によれば、管入口案内パネル構造３２は
、取り外し自在の胴部分あるいはスプール部分６２に取
り伺けられる。その取り付けは、ジヨイント６４におい
て熔接を行なうようにしてもよい。取り外し自在の胴部
分６２は７ランシ６６のところで胴２２に固定され、フ
ランジ６６は熔接によりあるいはボルトを用いて固定し
てもよい。
−Ｌ述した熱交換器の動作は、以下に述べる通りである
。第１図を参照して、炭素含有物質のカス化装置から得
られた生カスのような摩損性流体は、摩損性流体入口２
４を介して熱交換器２０の入口空間２６へ流入し、管入
１１案内パネル構造３２へ突き当たる。管状延長部の上
方端部３８の末広がり部分は、生カスを管３０内へ導い
て」一部管板２８を通過させるように作用する。既に冷
却されて粒状物質を取り除いた生ガスでもよい冷却用流
体は、冷却用人１コ貫通部４２から冷却用流体通路４４
を介して冷却用流体出口貫通部４６よりｕ１出される。
冷却用流体が冷却用流体通路４４内にある間、冷却用流
体の−・部は管状延長部の」二方端部３８を冷却し、ま
た冷却用流　４体の他の部分は上部管板２８を冷却する
。更に別の冷却用流体の一部は、気密封止がされていな
い場合もある管状延長部の下方端部３６と管３０の間か
ら漏洩させてもよい。
？ｎ・状延長部の上方端部３８が管３ｏの垂直軸から外
れて末広がる角度θは、２０°と４０°の間でよい。最
適の角度０は、生カスの流れに垂直な表面積が最小であ
り同時に管３０内に流れ込む生ガスの流れ方向を変化さ
せる訳であるがその変化ができるだけ少ない率である角
度である。
好ましい実施例によれば、入ロ案内パネル構造３２全体
は、容易に取り外すことのできる１ｌｉｌ　２２の取り
外し自在胴部分６２に取り付けられる。この例では、管
状延長部３４は管３０に固定せず、冷却用流体が管３０
内へ漏れ出るようにぴったりとほめ込む。こうすると、
上部管板２８が更に良く冷却されることになる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の一実施例による熱交換器の一部を示
す断面図である。 第２図は、第１のＩＩ　−ＩＩ線に沿う一部断面図であ
る。 ２０・・・・熱交換器 ２２・・・・胴 ２４・・・・摩損性流体入口 ２６・・・・入口空間 ２日・・・・」一部管板 ３０・・・・管 ３２・・・・管入口案内パネル４１４ ３４・・・・管状延長部 ３６・・・・下方端部 ３８・・・・上方端部 ４０・・・・冷却機構 ４２・・・・冷却用流体貫通部 ４４・・・・冷却用流体通路 ４６・・・・冷却用流体出口貫通部 ４８・・・・しゃま板

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 ■、内部に人１ノ空間を画定しそれを横切って延びるゞ
    １１°板とその管板に前記入口空間と連通するよう′１
    ′９・を取り伺けた、第１の流体と共に用いる熱交換器
    であって、管入ロ案内パネル構ｊ盾が前記管板のにカに
    １おいてその管板との間に通路を形成すべく離隔して設
    けられ、その案内パネル構造はじょうご形部分を有し、
    そのｑ１状端部は前記管内に延びて前記第１の流玲ノ４
    １手段は前記入口案内パネル構造を冷却することを特徴
    とする熱交換器。 ２　、　ｒｉｉｊ記熱交換器は、前記案内パネル構造体
    を容易に取り外すことができるよう取り付ける取り外し
    自在の部分を含んで成ることを特徴とする前記第１項記
    戦の熱交換器。 ３、前記管状延長部は、前記管内に前記冷却用流体が前
    記管内に漏洩可能なような間隙を持って巨人されること
    を特徴とする前記第１または２ダ１記載の熱交換器。 ４、前記通路内には流れじゃま板が配設されることを特
    徴とする前記第１．２または３項記載の熱交換器。 ５、前記じょうご形の部分の各々の側壁は、それらの付
    １に関して２０°と４０″′の間の角度で傾斜している
    ことを特徴とする第１〜４項のうち任意の１傾に記載し
    た熱交換器。 ６、前記管入口案内パネル構造は、耐浸食性材料で作ら
    れることを特徴とする前記第１〜５項のうち任意の１項
    に記載した熱交換器。
JP58176196A 1982-09-30 1983-09-22 熱交換器 Pending JPS5977299A (ja)

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US432034 1982-09-30
US06/432,034 US4585057A (en) 1982-09-30 1982-09-30 Cooled tubesheet inlet for abrasive fluid heat exchanger

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JP (1) JPS5977299A (ja)
KR (1) KR840006066A (ja)
AU (1) AU553913B2 (ja)
BR (1) BR8305159A (ja)
CA (1) CA1206951A (ja)
DE (1) DE3366108D1 (ja)
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