JPS60228891A - 熱交換器 - Google Patents

熱交換器

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JPS60228891A
JPS60228891A JP60076308A JP7630885A JPS60228891A JP S60228891 A JPS60228891 A JP S60228891A JP 60076308 A JP60076308 A JP 60076308A JP 7630885 A JP7630885 A JP 7630885A JP S60228891 A JPS60228891 A JP S60228891A
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JP
Japan
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chamber
gas
heat exchanger
cylindrical
axis
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JP60076308A
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ラルス　メルクレン　バルレボ
ヨアヒム　ニツケルセン
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FLSmidth and Co AS
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FLSmidth and Co AS
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28C—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA COME INTO DIRECT CONTACT WITHOUT CHEMICAL INTERACTION
    • F28C3/00—Other direct-contact heat-exchange apparatus
    • F28C3/10—Other direct-contact heat-exchange apparatus one heat-exchange medium at least being a fluent solid, e.g. a particulate material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04C—APPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
    • B04C1/00—Apparatus in which the main direction of flow follows a flat spiral ; so-called flat cyclones or vortex chambers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04C—APPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
    • B04C7/00—Apparatus not provided for in group B04C1/00, B04C3/00, or B04C5/00; Multiple arrangements not provided for in one of the groups B04C1/00, B04C3/00, or B04C5/00; Combinations of apparatus covered by two or more of the groups B04C1/00, B04C3/00, or B04C5/00
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B15/00—Fluidised-bed furnaces; Other furnaces using or treating finely-divided materials in dispersion
    • F27B15/003—Cyclones or chain of cyclones
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B7/00—Rotary-drum furnaces, i.e. horizontal or slightly inclined
    • F27B7/20—Details, accessories, or equipment peculiar to rotary-drum furnaces
    • F27B7/2016—Arrangements of preheating devices for the charge
    • F27B7/2025—Arrangements of preheating devices for the charge consisting of a single string of cyclones

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  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
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  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
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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】 （産業上の利用分野） 本発明は、微粉状の固体物質と気体の間で熱交換を行う
のに使われる型の熱交換器に関する。このような熱交換
器は、例えば燃焼処理か施されるべき原材料を予熱する
ために用いられ、この予熱は燃焼処理からの高温排出ガ
スを使って行われる。
（従来技術） 微粉状固体物質の予熱は、直立した円筒状容器の形状で
、円錐形の底部が固体物質用の出口に終端する一方、そ
の頂部の円筒体が環状の頂部プレートによって制限され
、該頂部プレートの中心部を貫いて気体媒体用の出口バ
イブが円筒体内へと延びるようなサイクロンから成るザ
イクロンシステム内で実施可能である。気体中に浮遊化
した固体物質が、円筒体内へ接線方向に開口した入口バ
イブを介して供給される。円筒状容器内における気体の
循環移動によって、固体物質は容器壁の方へ向かって吹
き飛ばされ、そこでストップされて円錐形底部へと滑り
ながら下降し、固体物質の出口を通って外へ出る一方、
気体は頂部にある中央パイプを通って熱交換器から外へ
出ていく。
気体と固体物質の間の最も重要な熱交換は、浮遊物質が
気体によって連行される立上りパイプ内で行われる。従
って、これは並流の熱交換である。
２つの媒体間で充分な熱交換を得るためには、複数のこ
うした並流熱交換器、セメントの原料粉を燃焼処理前に
予熱する場合は一般に４又は５段、を直列につないで用
いる必要がある。
周知のように、熱交換媒体が相互に向流として移動する
とき、つまり予熱すべき物質が次第に熱くなる気体内へ
と絶えず移動するとき、熱利用の改善か行われるので、
こうした流れパターンの方が望ましい。
英国特許出願ＧＢ−Ａ−９８８２８４によれば、微粉状
の物質と気体を相互に対向する流れとして移動せしめる
ようにした熱交換器が周知である。
この熱交換器は、円筒体の軸を水平にして取付けられた
フラットな円筒状容器の形状を有する。気体が容器内へ
接線方向に導入され、容器の中心へとラセン状経路を辿
って進み、そこから容器の端面に設けられた中央パイプ
を通って放出される。
他方微粉状物質は容器内へその軸に沿って導入され、微
粉状物質が熱交換器から出る気体によって連行まれるの
を防ぐため、放出気体と反対向きの速度が与えられる。
別の構成では、微粉状物質が気体の出口から距離をおい
て導入され、これによって容器内の気体渦巻が物質の回
転運動を生ぜしめ、物質を容器の周壁へ向けて吹き飛ば
ずことが保証される。そして沈積した物質が、容器周壁
の最下部に位置する物質出口を通って容器から放出され
る。
しかし、ＣＢ−Ａ−９８８２８４から周知な熱交換器で
は、微粉状物質の一部が連行されるので、連行された物
質を分離し、それを気体出口から安全な半径距離だけ離
れた地点で円筒状内へと戻し再導入するため、通常の分
離熱交換器を出口気体パイプ内に設ける必要のあること
が明らかである。
容器の軸からより遠く離れて物質が導入されるほど、物
質を高温気体に対向する流れとして流すのに利用できる
距離がより短くなる。
（発明の目的） 従って、本発明の目的は、高温気体と微粉状物質が相互
に向流として移動し、改良された分離を与えて、微粉状
物質のより少い部分が気体出口バイブを通って連行され
るようにした熱交換器を橿供することにある。
（発明の構成） 本発明によれば、上記目的は、水平軸を有する円筒状チ
ャンバ；該チャンバの外周に位置した接線方向の気体人
口；チャンバの端部をチャンバの軸に隣接して貫く少く
とも１つの気体出口で、使用時気体入口から気体出口へ
向かうラセン状の気体流を生ずる気体出口；物質をチャ
ンバ内へその軸に隣接して導入する少くとも１つの物質
人口；及びラセン状の気体流からチャンバの外周壁へと
遠心力で外側に吹き飛ばされた物質を放出するための物
質放出出口から成る熱交換器において、回転気体流が最
初に衝突する円筒状チャンバの下方半分の片側で、チャ
ンバの軸を通る垂直面と垂直方向に対し少くとも４０°
の角度を成す半径面との間に延びた円筒状壁が、上記円
筒状チャンバの下方半分の他側で、上記垂直面と垂直方
向に対し少くとも５０°の角度を成す半径面との間に延
びた円筒状壁が、それぞれチャンバ長の少くとも７５％
にわたって取り除かれ、両側面がチャンバの軸と平行で
且つ水平方向に対し５０”〜７０°の間の角度を成す出
ロホソパーで置き換えられたことを特徴とする熱交換器
によって達成される。
従来周知な構造と比べた上記熱交換器の改善された分離
能力は、円筒状の壁部を取り除くことによって、チャン
バ内の流れを結果的に乱す円筒状チャンバ内における固
体物質の堆積が避けられるという事実に基いている。チ
ャンバ壁のうち気体入口からの回転気体が最初に衝突す
る側の小部分は、除くことができる。何故なら、この部
分は気体流によってきれいに吹き飛ばされ、ホッパーの
縁に積もり始めてそこに付こうとする物質は残らずホッ
パー内へ落下するからである。
場合により、円筒状チャンバの下方半分の壁は、それぞ
れ４０°及び５０°より大きい角度にわたって取り除い
てもよい。
出口水ソバーは、円筒状チャンバの全長にわたって延び
るのが好ましいが、円筒状壁面の原振のは＼゛２５°を
占めれば、充分な分離能力が得られる。
チャンバの円筒状壁へと延びる出口水・ツバ−は、円筒
体壁がホッパー壁へと滑らかに続くように、円筒体とホ
ッパーの接合部で円筒体の接線方向面内に位置すべく構
成されるのが有利である。
以下、本発明を添付の図面を参照しながら詳しく説明す
る。
（実施例） 第１．２図は円筒状チャンバ６から成る熱交換器を概略
的に示しており、該円筒状チャンバは接線方向の気体人
口１と中央の気体出口２を有し、気体はこれらの間で図
中一点鎖線により示すようにラセン状経路に沿って移動
する。気体で予熱すべき微粉状物質はパイプ３を通じて
導入され、該パイプはそれが貫いて延びた熱交換器の前
方軸方向端に対し鋭角を成している。更に、上記パイプ
は熱交換器の水平軸と平行な面内に位置する。熱交換器
の外周壁へ向かう速度を持った導入物質は、回転する気
体によって偏向され、点線で示すようにラセン状経路番
、＝従って進む。つまり、２つのラセン状経路は軸を中
心にして同じ方向だが、一方は半径方向内側へ移動する
のに対し、他方は半径方向外側へ移動する。
気体と物質がそれらのラセン状旋回を通じ、ある程度相
互に追従して流れることは明らかである。
向流効果は、気体のラセン運動中における１旋凹から別
の旋回へ吹き飛ばされ、次第に高い温度の気体へ接触す
る物質によって達成される。
円筒状容器はその最下部において物質出口ホッパ−４へ
と延び、該ホッパーは分離された微粉状物質用の出口５
に終端している。
チャンバ６の円筒状壁の最下部は、軸を通る垂直面の各
側で約６０°の角度にわたって取り除かれ、分離された
微粉状物質用の出口バイブ５に終端する物質出口ホッパ
−４で置き換えられている。
チャンバの軸と平行なホッパーの両側面は、軸と平行な
線に沿って円筒状壁に接合し、水平面に対し約６０°の
角度で上記の線に沿った円筒体の接線方向面内に位置す
る。第２図から明らかなように、ホッパーは熱交換器の
軸方向全長にわたって延びている。但し、円筒状チャン
バの最下壁部の軸方向長さのうちはソ２５％をホッパー
の端部として残せば、充分許容し得る結果が得られる。
微粉状物質は、例えば、底端部を軸方向に貫いて導入さ
れ所望の物質入口位置へと達するパイプを通じて、ある
いは圧縮空気によりチャンバ中央に取付けられた分散デ
ィスクへ吹き付けられる物質の中央シェツトとして等、
周知の方法で熱交換器の軸近くに導入すればよい。
第１．２図は、チャンバ端壁の一方をその中心近くにお
いて貫通するパイプ３の形の物質入口を概略的に示して
おり、このパイプが端壁と鋭角を成し且つ端壁の中心か
ら外れて、その導入時物質がチャンバの軸を中心とした
接線方向の運動成分を有すると共に、回転ガスと同じ方
向に移動するようになっている。
第３図は、本発明による熱交換器の別の実施例の正面図
を示している。この実施例は第１．２図に示した実施例
と全体的に対応しており、対応する各要素は同し参照番
号で示しである。
第３図は、ホッパー壁と円筒状チャンバ壁の間の接合部
が、チャンバロの下方壁のうち気体人口ｌからの気体流
が最初にぶつかる部分の位置７まで下げ得る一方、チャ
ンバの下方壁のうち同し気体流が後でぶつかる部分の位
置８に維持されていることを示している。尚この実施例
において、物質の入口は示してない。
流入気体流の熱含有量が物質を適度に加熱するのに不充
分な場合、熱交換器に１つ以上のバーナを設番プること
ができる。この点は、例えばセメントの原材料を仮焼す
るとき等、多量の熱を要するプロセスで熱交換器が使わ
れる場合にも必要となる、
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明による水平軸を有する熱交換器の概略市
面図； 第２図は第１図に示した熱交換器の側面図；及び 第３図は本発明による別の熱交換器の正面図である。 １・・・気体人口、２・・・気体出口、３・・・物質入
口、４・・・物質用ロホソパー、５・・・物質出口、６
・・・チャンバ。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）水平軸を有する円筒状チャンバ６；該チャンバの
    外周に位置した接線方向の気体人口１；チャンバの端部
    をチャンバの軸に隣接して貫く少くとも１つの気体出口
    ２で、使用時気体人口ｌから気体出口２へ向かうラセン
    状の気体流を生ずる気体出口；物質をチャンバ内へその
    軸に隣接して導入する少くとも１つの物質人口；及びラ
    セン状の気体流からチャンバの外周壁へと遠心力で外側
    に吹き飛ばされた物質を放出するための物質放出出口か
    ら成る熱交換器において、回転気体流が最初に衝突する
    円筒状チャンバ６の下方半分の片側で、チャンバの軸を
    通る垂直面と垂直方向に対し少くと６４０”の角度を成
    す半径面との間に延びた円筒状壁が、上記円筒状チャン
    バの下方半分の他側で、上記垂直面と垂直方向に対し少
    くとも５０°の角度を成す半径面との間に延びた円筒状
    壁が、それぞれチャンバ長の少くとも７５％にわたって
    取り除かれ、両側面がチャンバの軸と平行で且つ水平方
    向に対し５０°〜７０°の間の角度を成す出口ホンパー
    で置き換えられたことを特徴とする熱交換器。
  2. （２）前記出口ホンパー４が熱交換器の端壁から端壁へ
    その全長にわたって延びたことを特徴とする特許請求の
    範囲第（１１項記載の熱交換器。
  3. （３）　ホッパー壁がチャンバの軸と平行で、チャンバ
    ６の円筒状壁に対する接線を成すことを特徴とする特許
    請求の範囲第（１１又は（２）項記載の熱交換器。
JP60076308A 1984-04-10 1985-04-10 熱交換器 Pending JPS60228891A (ja)

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GB8409202 1984-04-10
GB8409202 1984-04-10

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JP60076309A Pending JPS60228892A (ja) 1984-04-10 1985-04-10 熱交換器
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EP (2) EP0165667B1 (ja)
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KR (3) KR850007691A (ja)
AT (1) ATE41701T1 (ja)
AU (2) AU581213B2 (ja)
BR (2) BR8501663A (ja)
CA (2) CA1244649A (ja)
DE (2) DE3569022D1 (ja)
DK (2) DK160586C (ja)
ES (2) ES8605637A1 (ja)
IN (1) IN164634B (ja)
MA (2) MA20403A1 (ja)
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