JPS6038591A - 耐火材料から成形された熱交換器及びその製法 - Google Patents
耐火材料から成形された熱交換器及びその製法Info
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- JPS6038591A JPS6038591A JP59142496A JP14249684A JPS6038591A JP S6038591 A JPS6038591 A JP S6038591A JP 59142496 A JP59142496 A JP 59142496A JP 14249684 A JP14249684 A JP 14249684A JP S6038591 A JPS6038591 A JP S6038591A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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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。
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〕
本発明は耐火材料から成形された熱交換器に関する。
低温度または高温度で腐食性及び/または摩食性流体で
作動できる熱交換器を必要とする多数の工業分野がある
。ここに「低温度」とは一般1こ約り00℃以下の温度
を意味し、「高温度・」とは700℃〜約/II 00
℃の範囲の温度を意味する。
作動できる熱交換器を必要とする多数の工業分野がある
。ここに「低温度」とは一般1こ約り00℃以下の温度
を意味し、「高温度・」とは700℃〜約/II 00
℃の範囲の温度を意味する。
この種の工業分野としては下記が例示される:石炭また
は重質軽油を燃料とする火力発電所(ここでは空気ヒー
タは腐食性C02ガス及び摩食性アッシュに富んだフユ
ーム中で作動する)硫黄ボイラー中で作動する空気ヒー
タ、C2、H(IIII′、So、 、 H,So4及
びHNO3に富んだフユームを発生する焼却炉、 C2、So2.及び金属酸化物に富んだフユームを発生
する磁石焙焼炉、 侵食性フユームを発生するガラス溶融炉、酸化鉄に富ん
だフユームを発生する冶金炉〔プッシャー(Pu5he
r )炉、ピッチ炉(Pltts)炉〕、 摩食性アッシュに富んだフユームを発生する煉瓦キルン
及びセメントキルン及び 合成反応器で発生する侵食性蒸気のコンデンサ。
は重質軽油を燃料とする火力発電所(ここでは空気ヒー
タは腐食性C02ガス及び摩食性アッシュに富んだフユ
ーム中で作動する)硫黄ボイラー中で作動する空気ヒー
タ、C2、H(IIII′、So、 、 H,So4及
びHNO3に富んだフユームを発生する焼却炉、 C2、So2.及び金属酸化物に富んだフユームを発生
する磁石焙焼炉、 侵食性フユームを発生するガラス溶融炉、酸化鉄に富ん
だフユームを発生する冶金炉〔プッシャー(Pu5he
r )炉、ピッチ炉(Pltts)炉〕、 摩食性アッシュに富んだフユームを発生する煉瓦キルン
及びセメントキルン及び 合成反応器で発生する侵食性蒸気のコンデンサ。
本発明の目的は現在使用されている金属熱交換器才たは
セラミック熱交換器よりはるかに苛酷な条件下で運転で
きる利点をもち、同時に現存金属またはセラミック熱交
換器より製造上及びメンテナンス上はるかに経済的であ
り、耐火材料を成形することによって造られる新規な一
体化熱交換器を提供するにある。
セラミック熱交換器よりはるかに苛酷な条件下で運転で
きる利点をもち、同時に現存金属またはセラミック熱交
換器より製造上及びメンテナンス上はるかに経済的であ
り、耐火材料を成形することによって造られる新規な一
体化熱交換器を提供するにある。
本発明は被加熱流体用の少くとも一つの通路と、被冷却
流体用の少くとも1つの通路とを相互熱交換関係で備え
てなる本体を備え、該本体は環境温度で硬化し硬化後の
収縮率がO,S%以下である、耐火材料を注型すること
によって一体に成形されてなり、前記通路の少なくとも
一つは少くとも一つのベンド部を備えてなる。異なる流
体を用いる熱交換器に関する。
流体用の少くとも1つの通路とを相互熱交換関係で備え
てなる本体を備え、該本体は環境温度で硬化し硬化後の
収縮率がO,S%以下である、耐火材料を注型すること
によって一体に成形されてなり、前記通路の少なくとも
一つは少くとも一つのベンド部を備えてなる。異なる流
体を用いる熱交換器に関する。
本発明は!001’4以上の重量の本体を備える大型熱
交換器に特に適する。
交換器に特に適する。
本発明の熱交換器は低収縮性(O,S%以下)で良好な
注型性をもぢ、固化またはセラミック化後に良好な耐摩
食性と耐化学薬剤性及び低流体透過性すなわちSナノパ
ーム以下の流体透過性とを生ずる耐火物組成物を使用し
て成形される。
注型性をもぢ、固化またはセラミック化後に良好な耐摩
食性と耐化学薬剤性及び低流体透過性すなわちSナノパ
ーム以下の流体透過性とを生ずる耐火物組成物を使用し
て成形される。
これらの耐火物組成物のうちで好適な実施態様による耐
火物は重量%で表わして成分(11,(II)及び(l
ul+の全量を基準として下記の組成:(1) ガラス
相を含有する耐火物であって、主とジルコニア−シリカ
、ジルコニアーシリカーアルミナオたはジルコニア−シ
リカ−アルミナ−酸化クロムからなる血1火物質の溶融
注出物を2−&間の粒度の粒/S〜グ5チ、OJ〜、2
順の粒度の細粒20〜弘Oチ、lO0ミフロン〜。S絹
の粒度の粉庖15〜30%及びqoμ未満の微粒0−
+θ−の粒度分布に粉砕した粒左夕〜99チ、 (11) 水硬性セメント/〜S%及び(iii) 粒
度0,0 /〜5μ(マイクロメートル)で比光面積が
!;m2/f1以上の金n H1化物のほぼ球形粒から
なる充填材7〜/タチ からなる。
火物は重量%で表わして成分(11,(II)及び(l
ul+の全量を基準として下記の組成:(1) ガラス
相を含有する耐火物であって、主とジルコニア−シリカ
、ジルコニアーシリカーアルミナオたはジルコニア−シ
リカ−アルミナ−酸化クロムからなる血1火物質の溶融
注出物を2−&間の粒度の粒/S〜グ5チ、OJ〜、2
順の粒度の細粒20〜弘Oチ、lO0ミフロン〜。S絹
の粒度の粉庖15〜30%及びqoμ未満の微粒0−
+θ−の粒度分布に粉砕した粒左夕〜99チ、 (11) 水硬性セメント/〜S%及び(iii) 粒
度0,0 /〜5μ(マイクロメートル)で比光面積が
!;m2/f1以上の金n H1化物のほぼ球形粒から
なる充填材7〜/タチ からなる。
上述の耐火物質はフランス特許第24tgt、ss。
号明細書(0願昭!r!;−7’/ggl、号明細書)
に詳細に記述されている。成分(11)はスーパーアル
ミナセメントであるのが好ましく、成分(liDはガラ
ス質シリカであるのが好ましい。
に詳細に記述されている。成分(11)はスーパーアル
ミナセメントであるのが好ましく、成分(liDはガラ
ス質シリカであるのが好ましい。
この耐火性材料は同化に際して収縮が非常に少ない特長
をもつ。この性質のために大きな精度の複雑な構造物を
得ることができ、また、有機物質により造られる三次元
網状構造中空通路を耐火物注形体中に挿入してもこれら
の三次元網状構造に被加熱流体用の通路と被冷却流体用
の通路とを連通させる亀裂を発生させることもない。
をもつ。この性質のために大きな精度の複雑な構造物を
得ることができ、また、有機物質により造られる三次元
網状構造中空通路を耐火物注形体中に挿入してもこれら
の三次元網状構造に被加熱流体用の通路と被冷却流体用
の通路とを連通させる亀裂を発生させることもない。
この耐火性材料は流体すなIvち液体及びガスが加圧下
でさえ低透過性であり、透過性は/ナノパーム以下、一
般には0.3ナノパ一ム程度である。
でさえ低透過性であり、透過性は/ナノパーム以下、一
般には0.3ナノパ一ム程度である。
本発明の熱交換器の製造に使用される好適耐火材料は耐
火材料を使用前に成分(1)〜(Ill)の全重量の3
〜.2.1!−電通チ、好ましくは1〜IO重量%の水
及び0,0/〜/重量%の界面活性剤分散剤と緊密に混
合することによってコンクリート同様に使用される。
火材料を使用前に成分(1)〜(Ill)の全重量の3
〜.2.1!−電通チ、好ましくは1〜IO重量%の水
及び0,0/〜/重量%の界面活性剤分散剤と緊密に混
合することによってコンクリート同様に使用される。
耐火コンクリートを含めて他の注形可I′正な耐火材料
も使用でき、本発明は上述のタイプの耐火材料の使用に
限定されるものではない。
も使用でき、本発明は上述のタイプの耐火材料の使用に
限定されるものではない。
一実施態様では、本発明の熱交換器本体は被加熱流体用
の第1網状構造通路と、被冷却流体用の第2網状構造通
路とを備え、これらの網状構造通路は相互に熱交換関係
にある。
の第1網状構造通路と、被冷却流体用の第2網状構造通
路とを備え、これらの網状構造通路は相互に熱交換関係
にある。
ここに「相互に熱交換関係にある」とは第1網状構造通
路が第コ網状構造通路の少くとも1つの通路に隣接する
ように両方の網状構造通路が熱交換器本体内に分布され
ていることを意味するものと理解されたい。
路が第コ網状構造通路の少くとも1つの通路に隣接する
ように両方の網状構造通路が熱交換器本体内に分布され
ていることを意味するものと理解されたい。
これら網状構造通路は所望に応じ、並列でも、交さして
いても、或は斜行していてもよい。本発明は錯雑な通路
をもつ網状措造体の製造に極めて適する。
いても、或は斜行していてもよい。本発明は錯雑な通路
をもつ網状措造体の製造に極めて適する。
好適な実施態様においては第1網状構造通路及び第コ網
状構造通路は熱交換器本体の異なる面に開口を有する。
状構造通路は熱交換器本体の異なる面に開口を有する。
他の実施態様では耐火材料は補強用短繊維、好ましくは
ステンレス鋼からなる短繊維を含有する。この補強用短
繊維の説明例としてはO,S〜3重量%、好才しくは約
へS重量%のこの種の短繊維を耐火材料(組成物)中に
配合することができる。これりの繊維は熱交換器本体の
機械的強度を増大させ、温度変化に対する耐火材料の抵
抗性を増大する。
ステンレス鋼からなる短繊維を含有する。この補強用短
繊維の説明例としてはO,S〜3重量%、好才しくは約
へS重量%のこの種の短繊維を耐火材料(組成物)中に
配合することができる。これりの繊維は熱交換器本体の
機械的強度を増大させ、温度変化に対する耐火材料の抵
抗性を増大する。
本発明はまた本発明の熱交換器の製法にも関し、該製法
は (a) 熱交換器本体の所望する形状をもって型枠すな
わち型の東に該本体中の通路の場所に対応する位置に硬
質プラスチックからできた管談たは中空輸郭体丈たはそ
れら両者からなるインサートを多数配置し且つ保持し、 (1)) 前記型枠すなわち型内に既に混練水が添加し
である耐火材料−水組成物を注形し、注形した耐火材料
組成物に圧さく(緻密化)手段を施し、 (C)得られた成形体を乾燥し、次いで乾燥した成形体
(熱交換器本体)内に埋込まれた前記硬質プラスチック
製管または中空輸郭体抜たはそれら両者に高温ガスを通
すことによって前記硬質プラスチック製管または中空輪
郭体またはそれら両者を除去し、 ←)場合により、得られた成形体を所定の温度に加熱す
ることによってセラミック化する工程からなる。
は (a) 熱交換器本体の所望する形状をもって型枠すな
わち型の東に該本体中の通路の場所に対応する位置に硬
質プラスチックからできた管談たは中空輸郭体丈たはそ
れら両者からなるインサートを多数配置し且つ保持し、 (1)) 前記型枠すなわち型内に既に混練水が添加し
である耐火材料−水組成物を注形し、注形した耐火材料
組成物に圧さく(緻密化)手段を施し、 (C)得られた成形体を乾燥し、次いで乾燥した成形体
(熱交換器本体)内に埋込まれた前記硬質プラスチック
製管または中空輸郭体抜たはそれら両者に高温ガスを通
すことによって前記硬質プラスチック製管または中空輪
郭体またはそれら両者を除去し、 ←)場合により、得られた成形体を所定の温度に加熱す
ることによってセラミック化する工程からなる。
前記インサートを所定の位置に保つために。
これらインサートの末端部を型枠すなわち型の壁に設け
られたインサートに対応する形状の孔を通して型枠すな
わち型から突出させることによって固定するか、及び7
才たは型枠に結合し、かつ前記管の直径lこ対応するM
目寸法をもつ複数個の金網特にステンレス鋼線金網によ
り管を所定の位置に保持できる。後者の場合には使用し
た種々の鋼線金網は耐火物中に残留する。
られたインサートに対応する形状の孔を通して型枠すな
わち型から突出させることによって固定するか、及び7
才たは型枠に結合し、かつ前記管の直径lこ対応するM
目寸法をもつ複数個の金網特にステンレス鋼線金網によ
り管を所定の位置に保持できる。後者の場合には使用し
た種々の鋼線金網は耐火物中に残留する。
管または中空輪郭体としてはポリ塩化ビニル(以下、P
VOと略記する)を使用するのが好ましい。この種の管
または中空輪郭体ならびに所望のベンド部(曲がり)を
備えることを可能にする継手及びベンド部は商業的に容
易に入手できる。加熱後、すれらの管弦たは中空輪郭体
は完全に滑らかな空洞を残す。
VOと略記する)を使用するのが好ましい。この種の管
または中空輪郭体ならびに所望のベンド部(曲がり)を
備えることを可能にする継手及びベンド部は商業的に容
易に入手できる。加熱後、すれらの管弦たは中空輪郭体
は完全に滑らかな空洞を残す。
注形した耐火材料(組成物)を圧さく(緻密化)するの
に振動手法を使用できる。これは例えば適当に選んだ幾
つかの管弦たは中空輪郭体中に低頻度で圧さく空気を通
すことによって。
に振動手法を使用できる。これは例えば適当に選んだ幾
つかの管弦たは中空輪郭体中に低頻度で圧さく空気を通
すことによって。
或は振動金談たは空気式才たは電気式振動器または釘型
振動器を使用することによって達成できる。
振動器を使用することによって達成できる。
成形体(熱交換器本体)のセラミック化が完了し、冷却
されたなら、熱絶縁用被覆材を取付け、場合によっては
外装を施して該熱絶縁用被覆材を保詣する。
されたなら、熱絶縁用被覆材を取付け、場合によっては
外装を施して該熱絶縁用被覆材を保詣する。
本発明の熱交換器は従来の熱交換器に比べて例えば塩素
、三酸化硫黄1強酸1強塩基、金属珪酸塩および金属酸
化物などのような侵食性化学薬剤に対する高抵抗性をも
つなどのような多くの利点を有する。本発明の熱交換器
は高硬度のものであるから高速度で且つ摩食性アッシュ
を含んだガスが循環する際に起きる摩食に対してすぐれ
た抵抗性を有する。また、この高硬度であることは従来
の鋼管熱交換器に許容される流体循環速度の少くとも一
倍の高速度で流体を循環することを可能となし、このこ
とは流体・と熱交換器本体の器壁との間の良好な熱交換
効率を確′保し、金属に比べてセラミックの低い熱伝導
性を埋め合わせする利点をもち、その結果同じ熱交換能
力を与えるための熱交換面積は@管熱交換器と同じ75
)またはより小さくすることができる。
、三酸化硫黄1強酸1強塩基、金属珪酸塩および金属酸
化物などのような侵食性化学薬剤に対する高抵抗性をも
つなどのような多くの利点を有する。本発明の熱交換器
は高硬度のものであるから高速度で且つ摩食性アッシュ
を含んだガスが循環する際に起きる摩食に対してすぐれ
た抵抗性を有する。また、この高硬度であることは従来
の鋼管熱交換器に許容される流体循環速度の少くとも一
倍の高速度で流体を循環することを可能となし、このこ
とは流体・と熱交換器本体の器壁との間の良好な熱交換
効率を確′保し、金属に比べてセラミックの低い熱伝導
性を埋め合わせする利点をもち、その結果同じ熱交換能
力を与えるための熱交換面積は@管熱交換器と同じ75
)またはより小さくすることができる。
高速度で循環する流体を用いて運転できることは通路の
自己清浄化を助勢し、高価な清掃装置を使用しないです
むことに注意されたい。
自己清浄化を助勢し、高価な清掃装置を使用しないです
むことに注意されたい。
耐火材料の高熱抵抗性と熱交換器本体の太きな熱慣性と
は本発明の熱交換器を熱化学的応力の作用下で亀裂を生
ずる危険性なしに程々の条件下でi!roθ℃のような
高温度のガス温度で使用することを可能となす。
は本発明の熱交換器を熱化学的応力の作用下で亀裂を生
ずる危険性なしに程々の条件下でi!roθ℃のような
高温度のガス温度で使用することを可能となす。
最後に、本発明の熱交換器の製造コストは製造が簡単で
あり、それによって労働時間数が短かくなるから慣用の
熱交換器の製造コストより/ −まで、またはそれ以下のような極めて低コスグ トである。
あり、それによって労働時間数が短かくなるから慣用の
熱交換器の製造コストより/ −まで、またはそれ以下のような極めて低コスグ トである。
所望により12本発明の熱交換器は使用現場で製造する
こともできる。また注形操作の間に耐火材料の組成を場
所により変えることもでき。
こともできる。また注形操作の間に耐火材料の組成を場
所により変えることもでき。
熱交換器本体が使用時に流体に露出される運転条件に最
適の種々の異った組成を本体客区域がもつようにすると
さができる。
適の種々の異った組成を本体客区域がもつようにすると
さができる。
以下に本発明を一層明瞭に理解するために図を参照して
実施例により説明する。
実施例により説明する。
実施例 1
本実施例は異種流体を使用する、/mX/mX/mの寸
法の本発明による一体化熱交換器本体の製造を説明する
。
法の本発明による一体化熱交換器本体の製造を説明する
。
第1に、熱フユームを通すための、36本の直径6偏の
直線状pvc管コの網状構造構成体を分解可能な木製の
型l内に配置する。賦型の寸法は内法でL=/v+m%
−1!−=/m及びH==八コへm(第1図)である。
直線状pvc管コの網状構造構成体を分解可能な木製の
型l内に配置する。賦型の寸法は内法でL=/v+m%
−1!−=/m及びH==八コへm(第1図)である。
これらの管は型の上面に設けられた穿孔板3及び型の底
面を形成する穿孔板弘により所定の位置に保持される。
面を形成する穿孔板弘により所定の位置に保持される。
M、2に被加熱流体である例えば空気が通過する4’?
本の直径コ、!銑で?00角の曲がりをもつpvc管S
の網状構造構成体を型l内に配置する。管Sは穿孔板3
及び側面板である穿孔板乙により支持される。
本の直径コ、!銑で?00角の曲がりをもつpvc管S
の網状構造構成体を型l内に配置する。管Sは穿孔板3
及び側面板である穿孔板乙により支持される。
、 簡略化のためlこざ本の管コ及び1本の管lだけを
第1図には示した。
第1図には示した。
型/の上部に拡がりを持たせる、拡がり部に2個の通路
7を通り、この通路を通して耐火材料を型内に注形する
。
7を通り、この通路を通して耐火材料を型内に注形する
。
型/とPVC管の網状構造配置物とを含む組体を振動台
(図示せず)に置き、フランス特許第シフSべ520号
明細書に記載され且つ登録商標ER8OL■の名で市販
されている耐火組成物を通路7から型/内に注形し、同
時に振動台を振動させる。この耐火組成物はA1□On
sty、t、%、Z rO。
(図示せず)に置き、フランス特許第シフSべ520号
明細書に記載され且つ登録商標ER8OL■の名で市販
されている耐火組成物を通路7から型/内に注形し、同
時に振動台を振動させる。この耐火組成物はA1□On
sty、t、%、Z rO。
、? 、2.&%、S ion / !; 、7 %、
Na2O/、/ %、 Fe2 OHO,/チ及びTi
O20,1%(フランス〔特許第2<tHst。
Na2O/、/ %、 Fe2 OHO,/チ及びTi
O20,1%(フランス〔特許第2<tHst。
号(%願昭jj−/77ggA号)明細書の第1表のN
n/の生成物〕からなる耐火材料を溶融し注形後粉砕し
た粒71重量部を含む。
n/の生成物〕からなる耐火材料を溶融し注形後粉砕し
た粒71重量部を含む。
耐火材料の量が所望の高さく本例では高さ1m)より数
薗高くなったところで型への耐火材料の注形を止め、所
望の緻密さく高密度化)が達成されるまで振動を続ける
。耐火材料が固化後生酸物を脱型する。次Jここの生成
物を100℃〜/ ! 0 ℃の範囲内の温度での乾燥
工程、 PVC管を除去するための加熱工程(一般に約
弘θ0℃までの温度への除熱)、最後に高温度(一般に
約100℃〜7.20θ℃)でのセラミック化処理工程
から熱処理を施す。最後に得られた熱交換器本体を環境
温度に放冷する。
薗高くなったところで型への耐火材料の注形を止め、所
望の緻密さく高密度化)が達成されるまで振動を続ける
。耐火材料が固化後生酸物を脱型する。次Jここの生成
物を100℃〜/ ! 0 ℃の範囲内の温度での乾燥
工程、 PVC管を除去するための加熱工程(一般に約
弘θ0℃までの温度への除熱)、最後に高温度(一般に
約100℃〜7.20θ℃)でのセラミック化処理工程
から熱処理を施す。最後に得られた熱交換器本体を環境
温度に放冷する。
同じ成形操作をベルギ国のBEKAERT 社により販
売されている登録商標「DRAMIX zp Jの名で
販売されている。to/yo 品位級のステンレス鋼繊
維/J重量部を加えた以外は上記と同様の耐火組成物か
らなる耐火材料を用いて繰返した。これらの繊維は直径
003N、長さyO順のU字型クリップの形状のもので
ある。これらのステンレス鋼繊維は1000℃以下の温
度での用途にはAl5I 3θツ鋼として、1000℃
以上の温度の用途にはAl5I J/’I鋼として存在
する。またこの場合には水をダ、5部の代りに7.7部
を使用した。
売されている登録商標「DRAMIX zp Jの名で
販売されている。to/yo 品位級のステンレス鋼繊
維/J重量部を加えた以外は上記と同様の耐火組成物か
らなる耐火材料を用いて繰返した。これらの繊維は直径
003N、長さyO順のU字型クリップの形状のもので
ある。これらのステンレス鋼繊維は1000℃以下の温
度での用途にはAl5I 3θツ鋼として、1000℃
以上の温度の用途にはAl5I J/’I鋼として存在
する。またこの場合には水をダ、5部の代りに7.7部
を使用した。
約1OOO℃で焼成後にステンレス鋼繊維存在、不在に
関係なく緻密な熱交換器本体が得られた。
関係なく緻密な熱交換器本体が得られた。
実施例 ユ
本実施例は交す流を用いる熱交換器本体の製造を説明す
るものである。
るものである。
外径3薗の2組のpvc蛇管を設置した内法/ X /
X O,9m の木製の型を使用した以外は鋼繊維を
使用しない方の実施例/と同様に操作を行い、第2図及
び第3図に示す熱交換器を得た。
X O,9m の木製の型を使用した以外は鋼繊維を
使用しない方の実施例/と同様に操作を行い、第2図及
び第3図に示す熱交換器を得た。
比較的平らで四角な形の本体lθは平行な中央のλつの
面間に配置され且つ互に交さする方向をもつ通路//及
び/λを備える。各通路の端末部は本体/θの異なる側
面にそれぞれ開口(出入口)を有する。
面間に配置され且つ互に交さする方向をもつ通路//及
び/λを備える。各通路の端末部は本体/θの異なる側
面にそれぞれ開口(出入口)を有する。
実施例 ユ
本実施例は工業廃棄物焼却炉用の本発明の熱交換器の使
用現場での製造を説明するものである。この熱交換器の
目的は約、2g℃で熱交換器へ入る空気を約?’jθ℃
で熱交換器へ入り約−50℃で熱交換器を出る熱フユー
ムによって約Aso℃に加熱することによってi、oo
o、oo。
用現場での製造を説明するものである。この熱交換器の
目的は約、2g℃で熱交換器へ入る空気を約?’jθ℃
で熱交換器へ入り約−50℃で熱交換器を出る熱フユー
ムによって約Aso℃に加熱することによってi、oo
o、oo。
K c a 14間の熱を回収するにある。
第7図に示すように、熱交換器の本体−/は340本の
フユームが流れる通路ココ及び空気が流れるJAO本の
通路−3を備える。これらの通路の直径はいずれもコ、
3いである。第1図に示すように、通路2.2は直線状
で、熱交換器本体の底面から上面に延び、通路コ3はそ
れらの各端部で反対方向へワθ0のベンド部に曲がり)
を備え、従って通路コ3の長さの大部分は通路コニに平
行に設けられるが、しかし熱交換器本体の側面上のJ4
’及び、2左に開口(出入口)を有する。熱交換面績は
約/ 9 r m2である。
フユームが流れる通路ココ及び空気が流れるJAO本の
通路−3を備える。これらの通路の直径はいずれもコ、
3いである。第1図に示すように、通路2.2は直線状
で、熱交換器本体の底面から上面に延び、通路コ3はそ
れらの各端部で反対方向へワθ0のベンド部に曲がり)
を備え、従って通路コ3の長さの大部分は通路コニに平
行に設けられるが、しかし熱交換器本体の側面上のJ4
’及び、2左に開口(出入口)を有する。熱交換面績は
約/ 9 r m2である。
直径へ/m、長さ7mのこの熱交換器本体は、所定の形
状の型内に(繊維と共に)例1に記載の材料約/Sトン
を注型することによって現場で数時間のうちに成形され
る。脱型後、約io。
状の型内に(繊維と共に)例1に記載の材料約/Sトン
を注型することによって現場で数時間のうちに成形され
る。脱型後、約io。
■厚の絶縁用発泡コンクリート層コロを本体に施し1次
いで厚さiomの鋼板力)らできた金属ジャケット、2
2を施し、最後に厚さ一θ囚の岩綿のジャケット、2g
を施す。金属製把持具(クランプ)2りを通路開口のま
わりに備えて流体出口及び入口の接続を容易にする。コ
ンクリートの形態の、才たは繊維の形態のいずれか一方
の絶縁層だけを使用できるこ吉は勿論である。
いで厚さiomの鋼板力)らできた金属ジャケット、2
2を施し、最後に厚さ一θ囚の岩綿のジャケット、2g
を施す。金属製把持具(クランプ)2りを通路開口のま
わりに備えて流体出口及び入口の接続を容易にする。コ
ンクリートの形態の、才たは繊維の形態のいずれか一方
の絶縁層だけを使用できるこ吉は勿論である。
この装置の製造は、枠に固定された約25mm(約1イ
ンチ)の網目のステンレス金網の組物の網目に通路(管
)−一および、23を設けることによって達成される。
ンチ)の網目のステンレス金網の組物の網目に通路(管
)−一および、23を設けることによって達成される。
耐火性材料の注形操作を容易にするために脱着自在な注
入管を使って耐火材料を高さgsommの各区域に注入
する。、2個の半円筒形の殻からなる型の各区分を次ぎ
次ぎに支持枠の内部に滑込才せる。
入管を使って耐火材料を高さgsommの各区域に注入
する。、2個の半円筒形の殻からなる型の各区分を次ぎ
次ぎに支持枠の内部に滑込才せる。
成形体の大きさのために、型の外部の振動機の作用は耐
火物の塊体中で動作する振動機の作用とが組合わされる
。
火物の塊体中で動作する振動機の作用とが組合わされる
。
pvcを除去し、耐火材料をセラミック化するための熱
処理は実施例3のように設置現場で得られる熱フユーム
により、才たはバーナにより行うことができる。
処理は実施例3のように設置現場で得られる熱フユーム
により、才たはバーナにより行うことができる。
説明例としては現場に型を設置し、通路(管)を設置す
るのに要する労力は60時間程度である。
るのに要する労力は60時間程度である。
/ !; N m7秒の速度のガスの場合、熱交換率は
115Kcal/h、m2. ℃テアル。
115Kcal/h、m2. ℃テアル。
比較のために、直径g確の鋼管727本を備え、2/’
1m2の熱交換面績をもつ重さ一〇トンの@管を使用す
る同等の熱交換器は、l 11m7秒のガス速度に対し
てコθKcal/ h1m2. ℃の熱交換率をもつ。
1m2の熱交換面績をもつ重さ一〇トンの@管を使用す
る同等の熱交換器は、l 11m7秒のガス速度に対し
てコθKcal/ h1m2. ℃の熱交換率をもつ。
さらに、被加熱流体の圧力損はコ倍である。このタイプ
の熱交換器は溶接及び組立に約t、t、 o o時間を
要する。
の熱交換器は溶接及び組立に約t、t、 o o時間を
要する。
従って、本発明は低温度および高温度のすべてのタイプ
の熱交換器に広く適用でき、同時に、流体通路間の非漏
洩性、耐熱性、良好な熱交換性、耐摩食性、及び種々の
侵食性流体または侵食性薬剤含有流体による摩食及び腐
食に対する抵抗性を備える。
の熱交換器に広く適用でき、同時に、流体通路間の非漏
洩性、耐熱性、良好な熱交換性、耐摩食性、及び種々の
侵食性流体または侵食性薬剤含有流体による摩食及び腐
食に対する抵抗性を備える。
実施例 偶
本実施例は製鉄及び製鋼工業で使用するプッシャー炉用
の高温度で運転する熱交換器を現場で製造する例を記載
するものである。この熱交換器は約goo℃で熱交換器
に入り、約lθθ℃で熱交換器を出てゆく高温フユーム
によって約2’/℃で熱交換器に入る空気を約670℃
まで加熱することを目的とする。
の高温度で運転する熱交換器を現場で製造する例を記載
するものである。この熱交換器は約goo℃で熱交換器
に入り、約lθθ℃で熱交換器を出てゆく高温フユーム
によって約2’/℃で熱交換器に入る空気を約670℃
まで加熱することを目的とする。
実施例1の組成の耐火材料(鋼繊維を使用)をへ3×八
3X/θmの型(この型の中には外径5のの25本×2
5本のg(合計625本、313本の管は直線状の管で
フユーム導通用の通路を形成し、他の37.2本は空気
導通用の通路を形成し、その端部において互に反対方向
に向けるためのqooのベンド部を備え、そのためこれ
ら管の長さの大部分は3/3本の管と平行に設けられる
が、端部は第7図を参照して実施例3で述べたように熱
交換器本体の側面上に開口(出入口)がある0注形中、
圧さく空気を管中に噴射するか、或はコンクリート打設
作業の際通常実施されるような振動機により振動が行わ
れる。
3X/θmの型(この型の中には外径5のの25本×2
5本のg(合計625本、313本の管は直線状の管で
フユーム導通用の通路を形成し、他の37.2本は空気
導通用の通路を形成し、その端部において互に反対方向
に向けるためのqooのベンド部を備え、そのためこれ
ら管の長さの大部分は3/3本の管と平行に設けられる
が、端部は第7図を参照して実施例3で述べたように熱
交換器本体の側面上に開口(出入口)がある0注形中、
圧さく空気を管中に噴射するか、或はコンクリート打設
作業の際通常実施されるような振動機により振動が行わ
れる。
成形体をλV時間後に脱型し、g日間養生する。
熱交換体を絶縁コンクリートの層または絶縁繊維ジャケ
ットにより熱的に絶縁し、次に全熱交換器組体を一体に
保つように金底ジャケットを設ける。こうして得た組体
を工場から得られる熱フユームを熱交換器本体中の若干
または全部に通すことによって実施例1で述べたように
熱処理する。
ットにより熱的に絶縁し、次に全熱交換器組体を一体に
保つように金底ジャケットを設ける。こうして得た組体
を工場から得られる熱フユームを熱交換器本体中の若干
または全部に通すことによって実施例1で述べたように
熱処理する。
第1図は本発明の熱交換器本体の製造を説明するための
概略透視図、第2図は本発明の熱交換器本体の平面図、
第3図は第2図のm−n+線に清った縦断面図、第り図
は本発明の熱交換器本体の縦軸線に沿った縦断面図であ
る。図中:/・φ型、ユ・・PvC管(熱フユーム用)
、3・・(上面)穿孔板、ダ・・(底面)穿孔板、S・
・PVO管(被加熱流体用)、6や・穿孔板(側面穿孔
板)、7・・通路(耐火材料注形用ン。 10φ・本体、//、/J・・(流体)通路、2/・・
本体、ココ・・通路(フユーム用)1.23・−通路(
空気用)1.2グ、2S・・(本体)側面、26・・発
泡コンクリート層、27・・イ 金属ジャケット、21ニー−岩綿ジャケット、コ9・・
把持具。 FIG、:1
概略透視図、第2図は本発明の熱交換器本体の平面図、
第3図は第2図のm−n+線に清った縦断面図、第り図
は本発明の熱交換器本体の縦軸線に沿った縦断面図であ
る。図中:/・φ型、ユ・・PvC管(熱フユーム用)
、3・・(上面)穿孔板、ダ・・(底面)穿孔板、S・
・PVO管(被加熱流体用)、6や・穿孔板(側面穿孔
板)、7・・通路(耐火材料注形用ン。 10φ・本体、//、/J・・(流体)通路、2/・・
本体、ココ・・通路(フユーム用)1.23・−通路(
空気用)1.2グ、2S・・(本体)側面、26・・発
泡コンクリート層、27・・イ 金属ジャケット、21ニー−岩綿ジャケット、コ9・・
把持具。 FIG、:1
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 /! 被加熱流体用の少くとも1個の通路と、被冷却流
体用の少くとも1個の通路とを相互に熱交換関係で備え
てなる本体を有する別々の流体を用いる熱交換器におい
て、該本体が環境温度で固化し、且つO,S%以下の収
縮率を示す耐火材料を注型することにより成形されたも
ので、前記通路の少くとも1つは少くとも1つのベンド
部をもち、該本体が完全に一体構造をなす、別々の流体
を用いる。耐火材料から成形された熱交換器。 J 耐火材料がZrO2−Sin、系、 ZrO2−8
in2−Ai20゜系およびZrO2−S 1o2−
AJ−20,−0rba系の1種金属酸化物系を溶融し
、注出したものを粉砕してなる粒を含む特許請求の範囲
第1項記載の熱交換器。 ヱ 耐火材料が下記成分(ll 、 (tUおよび(t
inの全重量を基準とした重量%で表わして。 (1) ジルコニア−シリカ、ジルコニア−シリカ−ア
ルミナまたはジルコニア−シリカ−アルミナ−酸化クロ
ムを主体とするガラス相を含む溶融−注出物の粉砕した
粒よ!〜9タブ。 但しこれらの粒はλ〜3同の粒15〜4&チ%Q、左〜
2鍋の細粒aO〜グθチ、りθμ〜0゜5關の粉塵/S
〜30%およびグ0μ未満の微粒θ〜F77%からなる
粒度分布を有し。 (1υ 水硬化性セメント/−3チ。 011)はぼ球形で0,0/ 〜!It(D粒度とSm
′/g以上の比表面積とをもつ金属酸化物からなる充填
材/−/A;%。 からなる組成をもつ特許請求の範囲第1項記載の熱交換
器。 グ 成分(11)がスーパーアルミナセメントで、成分
011)がガラス状シリカである特許請求の範囲第3項
記載の熱交換器。 よ 被加熱流体用通路及び被冷却流体通路が熱交換器本
体の異なる面に開口を有する特許請求の範囲第1項記載
の熱交換器。 ム 耐火材料が補強繊維を含む、特許請求の範囲第1項
記載の熱交換器。 2 補強繊維が耐火材料に対し0.5〜3重量%の割合
で存在するステンレス鋼繊維である特許請求の範囲第6
項記載の熱交換器。 & 熱交換器の重量が5oo19以上である特許請求の
範囲第1項記載の熱交換器。 9(at 熱交換器本体の所定の形状をもつ型すなイつ
ち型枠内に硬質プラスチックからできた管弦たは中空輪
郭体またはそれら両者からなるインサート多数を熱交換
器本体中の流体用通路の設けられる場所に対応する位置
に配置し、且つ保持し、 fbl 型すなわぢ型枠内に混練水がすでに添加1 し
である耐火材料組成物を注形し、かつ注形された材料−
水組成物を緻密化するための手段を適用し、 (cl 得られた成形体を乾燥し1次いで乾燥した成形
体中に埋込まれた前記硬質プラスチック管または中空輪
郭体またはそれら両者を除去するのに充分な高温のガス
を前記管弦たは中空輸郭体丈たはそれら両者に通すこと
からなる、少くとも7つの被加熱流体用通路と少くとも
7つの被冷却流体用通路とを相互熱交換関係に備えた耐
火利料から成形されて本体を備えた別々の流体を用いる
熱交換器。 10 成形された本体を所定の高温度に加熱することに
よって該本体をセラミック化する特許請求の範囲第9項
記載の製法。 /l 管弦たは中空輪郭体がポリ塩化ビニルからなる特
許請求の範囲第ワ項記載の製法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR8311495 | 1983-07-11 | ||
FR8311495A FR2549215B1 (fr) | 1983-07-11 | 1983-07-11 | Echangeurs de chaleur moules en matiere refractaire |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6038591A true JPS6038591A (ja) | 1985-02-28 |
JPH0361118B2 JPH0361118B2 (ja) | 1991-09-18 |
Family
ID=9290699
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59142496A Granted JPS6038591A (ja) | 1983-07-11 | 1984-07-11 | 耐火材料から成形された熱交換器及びその製法 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US4711298A (ja) |
EP (1) | EP0131502B1 (ja) |
JP (1) | JPS6038591A (ja) |
DE (1) | DE3469058D1 (ja) |
ES (1) | ES534181A0 (ja) |
FR (1) | FR2549215B1 (ja) |
Families Citing this family (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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FI84806C (fi) * | 1990-03-30 | 1992-01-27 | Tamglass Oy | Boejnings- eller stoedform foer glasskivor. |
NL9002251A (nl) * | 1990-10-16 | 1992-05-18 | Tno | Spiralen-warmtewisselaar. |
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CN102227257A (zh) * | 2008-11-30 | 2011-10-26 | 康宁股份有限公司 | 具有高高宽比通道的蜂窝反应器 |
CN102413918B (zh) | 2009-02-28 | 2015-07-08 | 康宁股份有限公司 | 蜂窝体反应器最优化通道尺寸设定 |
TWM396600U (en) * | 2009-10-16 | 2011-01-21 | Tai-Her Yang | Heat absorbing or disspating device with piping staggered and uniformly distributed by temperature difference |
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FR3023494B1 (fr) * | 2014-07-09 | 2020-06-05 | L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Echangeur et/ou echangeur-reacteur fabrique par methode additive |
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CN106123648B (zh) * | 2016-08-19 | 2018-10-12 | 胡甜甜 | 二氧化碳冷却器及包含该二氧化碳冷却器的热泵系统 |
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1983
- 1983-07-11 FR FR8311495A patent/FR2549215B1/fr not_active Expired
-
1984
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- 1984-06-25 EP EP84401324A patent/EP0131502B1/fr not_active Expired
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- 1984-07-11 JP JP59142496A patent/JPS6038591A/ja active Granted
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- 1987-04-17 US US07/040,536 patent/US4770828A/en not_active Expired - Fee Related
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