JPS60501022A - 蓄熱式の熱交換系 - Google Patents

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】 蓄熱式の熱交換系 本発明は高温の荒ガスを冷却し同時に低温の新鮮ガスを加熱するための蓄熱式の 熱交換系であって、シリンダ状の蓄熱室と荒ガス及び新鮮ガスのための端面側の 各通路接続部又は各入口・出ロフー、ドとを有し、該荒ガス及び新鮮ガスの流過 横断面、が複数のセクタに分割されており、前記蓄熱室が、荒ガスの熱量を吸収 して新−鮮ガスに伝達する、交互に切換え可能な複数の円弧状セクタに分割され ており、しかも前記の入口・出ロフーＰと蓄熱室とが相対的に回転可能である形 式のものに関する。

上記のような熱交換系は例えばニー業用の石炭及びオイル燃焼装置からの浄化さ れた煙道ガスを再加熱するため又は燃焼空気を予熱するためにも用いられ、この 際に浄化段階への導入の前に、当該の高温煙道ガスから熱が奪われ新鮮ガス又は 燃焼用空気に伝達される。

浄化された煙道ガス、特に湿式浄化された煙道ガスの再加熱は、新鮮ガスを大気 内に導入するために必要な熱による推進力を保証するため、に必要である。

荒ガスの冷却時に露点が下回ることによって、蓄熱室の低温ガス側に強力な腐食 と異物沈着が生じる。更に例えば湿式脱硫された煙道ガスの再加熱時には新鮮ガ スが、前記置された水滴除去部材にもがかわらず、燃焼ガス脱硫装置から引離さ れて来た水滴と石膏片とを連行してしまい、これによっても強力な異物沈着が生 ぜしめられる。これによって高い圧力損失と悪い熱交換性と短い耐用年数とが発 生してしまう。また蓄熱室の洗浄は比較的に短い時間で行なわれなければならず かつ極めて経費の高いものである。

本発明の課題は、高温の荒ガスを冷却し同時に低温の新鮮ガスを加熱するだめの 、簡単でかつ保守及び洗浄が容易な熱交換系を提供す・ることである。

上記の課題は本発明によれば、蓄熱部分が、低温ガス側の端部から軸線方向に少 な（とも１つの洗浄区域を有しており、新鮮ガスの流れ方向で見て該洗浄区域の 後方に中間区域が配設されておりかつ、少なくとも入口・出口フードと中間区域 との流過横断面が同様に少なくとも３つのセクタに分割されておりかつ、新鮮ガ スを案内するセクタに後続したセクタが洗浄装置の受容のために働いていること によって解決された。

洗浄系として有−利には、中間区域の、ガスを案内していないセクタ内には適切 な圧力を有する流体噴流の形成のためのノズル機構が、また低温ガス側の入口・ 出口フードの相応するセクタ内には洗浄流体のための捕集及び排出装置が配′設 されている。

一般的に異物沈着が蓄熱室の低温ガス側の比較的に小さな区域で発生することは 判明している。本発明による熱交換系においては蓄熱室のこの危険な区域を実際 的に連続洗浄することが可能である。円弧状セクタの加熱中に荒ガス流内に、又 は冷却中に新鮮ガス流内に生じる沈殿は、直ぐに後続の洗浄区域の通過時に、即 ち高温の荒ガス流内に再び入ってしまう前に除去され、異物沈着又はこげつき等 は確実に回避される。

また有利には蓄熱室のこの危険な遍］の区域が、有利には円弧状でかつ６角形の 横断面・ヲ、有し該蓄熱室のには適切な洗浄体、例えば管横断面に適合したつる 巻き体、ボール又はブラシが軸線方向摺動可能にそう人されるとよい。洗浄セク タの通過時にこの各管内の洗浄体は流れ・ξルスによって摺動され、それによっ て各洗浄体は後続の荒ガス案内用セクタの通過時には該荒ガス流れ方向で管の低 温側端部に位置するか又は浮んでおり、それによってこの段階で各ガス通路の流 過横断面が確実に解放されている。

この場合、少なくとも低温ガス側の入口・出口フードと中間区域との、荒ガスを 案内するセクタに、ガス供給部から分離されたセクタが後続配置されていること が必要である。このセクタ内では通過する各管を後続の新鮮ガス位相に対して準 備するために、当該新鮮ガスの流れ方向に応じた流過・ぐルスが形成されており 、それによって新鮮ガス案内用のセクタを通過する際に各洗浄体が、当該ガス通 路管の新鮮ガス出口に接して又はその上方に位置する力）又は浮んでおり、ここ でも４ やはり流過横断面を確実に解放せしめている。

入口・出口フード及び中間区域の個々のセクタは、半径方向に配置された各中間 室によって分離されており、この際に該中間室の、蓄熱室にそれぞれ接続した各 端面はシール条片を有している。

浄化されていない荒ガスが新鮮ガスセクタ内へ溢れ入るのを防ぐためには、前記 の各中間室が、例えば新鮮ガスの導入によって、荒ガス案内用のセクタに比べて より高い圧力を有しているとよい。しかしこれとは逆に各［中゛間室にガス吸出 機構を配設することも可能である。

次に本発明による実施例を図面を用いて説明する。

第１図は本発明による熱交換系の原理的構造を示す略示図、第２図は入口・出口 フード及び中間区域の可能なセクタ分割を示す図、第３図は蓄熱室の第１区域の 可能実施形を示す図、第４図は洗浄体の可能実施形を示す図である。− 第１図乃至第４図に示された本発明の１実施例による熱交−族７系１は、荒ガス 及び新鮮ガスのための入口・出口フード６，７と、区域３，４に分割された蓄熱 室２と、この両区域３，４の間に配置された中間区域５とから成っている。入口 ・出口フード６，７と中間区域５とは同じ形式で各セクタ８，９，１０．１４に 分割されている（第２図）。

図示の例から分るように荒ガスは上から下へ、そして新鮮ガスは下から上へ流れ る。

入口・出口フード６，７及び中間区域５は不動であり、蓄熱室２０区域３，４は 共通の軸線を中心に回転可能であり、この際の回転方向は第１図に示された矢印 方向に相応する。

蓄熱室２０回転時に該蓄熱室２が、丁度セクタ８を通過する際には該セクタ８を 流過する荒ガスを冷却しつつ加熱され、そしてセクタ９を通過する際にその吸収 した熱を、該セクタ・９′を流過する新鮮ガスに再び放出する。

洗浄セクタ１０を通過する際には蓄熱室２の下側区域３の相応範囲が、中間区域 ５０当該セクタｌｏ内に配置されたノズル機構１１によって、すすぎ流体の圧力 噴流を以って負荷されて堆積物が洗い流される。このすすぎ流体は、下側のフー ド６内に配置された桶によって受容されて排出される。

この場合蓄熱室２の下側区域３は多管部材として形成され、可及的に大すな蓄熱 性の壁面を得るために、円形横断面又は六角形横断面を有する多数の管１２を含 有している（第３図参照）。

この各管１２の中に′は当該管の横断面に適合した洗浄体１３、即ち円形構ぐ断 面を有する管の場合には例えばつる巻き体（第４図参照）がそう人されている。

異物沈着がほぼ蓄熱室の低温ガス側の比較的小さな区域でのみ生じるので、前記 のように蓄熱室２を洗浄区域３と区域４とに分割することは有利である。しかし 特に小型の熱交換系においては蓄熱−室２全体を洗浄区域３として形成すること も可能である。

各洗浄体１，３、は洗浄セクターｏの通過時に流体噴流の作用下で各管１２内で 下方へ摺動され、それにょって当該噴流の洗浄効果を助成する。そして荒ガスが 流過するセクタ８に続くセクター４を通過する間に、各洗浄体１３は個々の管１ ２内で、その高い圧力下で導入された高温ガス、例えば圧縮された荒ガス又は高 温水によって再び上方へ摺動される。この高温媒体の使用は、上２２１４０通過 中の蓄熱室２の熱損失を回避するために必要である。

低温ガス側の入口・出ロフー１６及び中間区域５の個々のセクタは各中間室１６ によって分離されており、この際′に蓄熱室区域３又は４に当接した各端面には シール条゛片が配置されている。新鮮ガス用セクタ９内へ荒ガスが溢れ入るこケ を確実に防ぐために中間室１６内には、荒ガス用セノタ８に比べて高い圧力のも とで新鮮ガスが導入されている。しかしこれと逆に該中間室１６からガスを吸出 する方法も可能である。また気密構造上の理由がら高温ガス側の入口・出ロアー ｒｒも、中間区域５及び低温ガス側の入口・出口フード６と同様に各セクタに分 割されなければならない。しかしこの場合は各セクタ１０．１４が他の装置を受 容する必要がないので、直接に中間室として働くことが可能である。

湿式浄化された煙道ガスの場合には一般的に蓄熱室の新鮮ガス側に、当該新鮮ガ スの残留水分分離又は乾燥のための区域１５、例えば水滴除去装置が前記装置さ れる。この区域１５は本発明による熱交換系において有利には、蓄熱室２の第１ の区域３の直ぐ下に配置されており、この際に該区域１５が蓄熱室の全横断面を 覆いかつ該蓄熱室２と共に回転し、それによって洗浄セクタ１０を通過する範囲 がやはりその都度にノズル機構１１からの流体噴流によってすすがれて洗浄され る。

図示の実施例では蓄熱室２が両方の区域３，４と共にロータとして形成され、他 方で入口・出ロフー１６．７と洗浄機構１１を備えた中間区域５とは不動である 。この場合の回転方向は第１図に示された矢印方向である。しかし基本的には蓄 熱室２はセクタとしても形成可能であり、この場合各フーｒ６，７及び中間区域 ５が１本の共通の軸線を中心に回転可能になる。この場合には回転方向は第２図 に示された矢印方向に相応する。

ＦＩＧ、　１ ＦＩｏ、３ ＦＩＧ、４ 国際調査報告 □

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　高温の荒ガスを冷却し同時に低温の新鮮ガスを加熱するための蓄熱式の熱 交換系であって、シリンダ状の蓄熱室と荒ガス及び新鮮ガスのための端面側の各 通路接続部又は各入口・出口フードとを有し・該荒ガス及び新鮮ガスの流過横断 面が複数のセクタに分割されており、前記蓄熱室が、荒ガスの熱量を吸収して新 鮮ガスに伝達する、交互に切換え可能な複数の円弧状セクタに分割されており、 しかも前記の入口・出口フードと蓄熱室とが相対的に回転可能である形式のもの において、蓄熱室（２）が、低温ガス側の端部から軸線方向に少なくとも１つの 洗浄区域（３）を有しており、新鮮ガスの流れ方向で見て該洗浄区域（３）の後 方に中間区域（５）が配設されておりかつ、少なくとも入口・出口フード（６゜ ７）と中間区域（５）との流過横断面が同様に少なおりかつ、新鮮ガスを案内す るセクタ（９）に後続したセクタ（１０）が洗浄装置の受容のために働いている ことを特徴とする、蓄熱式の熱交換系。 ２、洗浄装置として、中間区域（５）のセクタ（１０）内には流体噴流形成のた めのノズル機構（１１）が、また低温ガス側の入口・出口フード（６）の相応す るセクタ（１０）内には洗浄流体のための捕集及び排出装置が配設されている、 請求の範囲第１項記載の蓄熱式の熱交換系。 ３　蓄熱室（２）の洗浄区域（３）が、該蓄熱室（２）の軸線方向で延びる複数 のガス通路（１２）を有する多管機構として形成されている、請求の範囲第１項 又は第２項記載の蓄熱式の熱交換系。 ４、各ガス通路（１２）内に洗浄体（１３）が軸線方向摺動可能にそう人されて いる、請求の範囲第３項記載の蓄熱式の熱交換系。 ５　低温ガス側の入口・出口フード（６）と中間区域（５）との荒ガス案内用の セクタ（８）に後続して、ガス供給部から分離されている別のセクタ（１４）が 設けられており、該セクタ（１４）の範囲内では洗浄区域（３）の低温側から高 温側へ向う流過・々ルスが、またセクタ（１０）の範囲内では洗浄区域（３）の 高温側から低温側へ向う流過パルスが、各ガス通路（１２）内へ案内されている 、請求の範囲第１項から第４項までのいずれか１項記載の蓄熱式の熱交換系。 ６　セクタ（１０，１４）がガスを案内するセクタ（８，９）に対して、又は高 温ガス側の入口・出口フード（７）のガス案内用の各セクタ（８，９）力で互い に、半径方向に配置された中間室（１６）によって分離されており、この各中間 室（１６）がそれぞれ、蓄熱室（２）に面した各端面にシール条片を有している 、請求の範囲第１項から第５項までのいず１０ れか１項記載の蓄熱式の熱交換系。。 ７　各中間室（１６）が、ガスを案内するセクタ（８）に比べてより高い圧力に よって負荷される、□請求の範囲第６項記載の蓄熱式の熱交換系。 ８　各中間室（１６）のために１つのガス吸出装置が配置されている、請求の範 囲第６項記載の蓄熱式の熱交換系。 １　特表昭ＧＯ−５０１０２２（２）