JPS6129699A - 高温含塵ガス用熱交換器 - 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】 イ、産業上の利用分野 本発明は各種製造炉より発生ずる高温含塵ガースを冷却
用空気によって熱交換して冷却し、空気を昇温するよう
にしだ熱交換器の改良にかかり、詳しくは高温ガス中に
懸濁状態で含まれる微粉粒子が、熱交換面に付着堆積す
るのを防止して長期間にわたり熱交換性能の低下のない
熱交換器を得ることを目的とするものである。

口、従来の技術ならびにその問題点 カーボンブラック、セメント、亜鉛等の各種製造炉から
発生する高温含塵ガスを熱交換器に通して、空気冷却し
てガス中に含まれる有用微粉粒子を捕集するとともに、
燃焼用予熱空気を得るようにすることは、従来極めて普
通に行なわれている。

このような目的に用いられる熱交換器は、高温含塵ガス
を流過する１個又は複数個の内筒と、この内筒を囲んで
、内筒外面に冷却用空気が流過するようにした外筒より
なるものが通常であるが、運転時間の経過とともに、内
筒内面に高温ガス中に含まれる微粉粒子が付着凝集し、
順次堆？１！ｉＨが厚くなって、熱交換性能が低下する
問題点があった。

この傾向は高温ガス中に含まれる微粉粒子の付者性、濃
度、水分率、ガス流速などによって著しく変動づるが、
これらを調節しても、微粉粒子が熱交換面に付着堆積す
ることを防止することは出来なかった。

従って、従来は数か一月毎に装置の運転を停止し、熱交
換器の高温ガス流路内面の微粉粒子体積層を掻き落して
熱交換性能を復活する作業を行わざるを１号なかった。

この掻き落し作業は甚だ面倒であることともに、このた
めの停台による生産効率の低下など好ましいものではな
くこの様な作業を要することなく、長期間安定した操業
のできる熱交換器の出用が待たれていた。

ハ０問題点を解決するための手段ならびに作用本発明は
上記のごとき高温含塵ガス用熱交換器にお【プる熱交換
面への微粉粒子の付着堆積の問題点を、高温ガス流路と
なる内筒内に常Ｍ回転する掻取り羽根を設けることによ
り解決したものである。

即ち本発明の高温含塵ガス用熱交換器は、高温含塵ガス
流路となる垂直方向に配設された１個以上の円筒状内筒
と、該円筒状内筒の外側を冷却用空気流路を形成するよ
うに円筒状内筒を囲む垂直方向に設けられた外筒とより
なる熱交換器において、該円筒状内筒の内部に先端が円
筒状内筒の内周面に近接する掻取り羽根を固設した回転
軸を垂設したことを特徴とするものである。

上記のように、円筒状内筒、外筒を垂直方向どしたのは
、装置を竪型として設置面積を減少するとともに円筒状
内筒内に設ける回転軸の撓みを防止して、掻取り羽根の
回動を円滑に行うためである。

掻取り羽根の先端と円筒状内筒の内周面との間隙は成る
べく小であることが望ましいが、内筒ならびに回転軸の
熱変形を考慮して通常は３〜５ｍｍの範囲に設定される
。

また特に円筒状内局が長い場合には、回転軸はその軸長
方向で分割し、その分割軸毎に掻取り羽根を固設すると
ともに、分割軸相互をユニバーサルジヨイントにより接
続して内筒の熱変形に対応することが望ましい。

掻取り羽根は回転軸から半径方向に突設した支杆に固設
された帯状置板またはスパイラル帯状板であってよく、
帯状置板の場合は２〜４個が回転軸の半径方向に突設さ
れる。

回転軸の回転数は比較的低速であることが、掻取り羽根
の作用を効果的にするので好ましく、通常内筒内面への
微粉粒子による堆積層生長の程度に応じ５分間に１回乃
至１分間に２０回程度の掻き取りが行われる範囲、即ち
直仔方向に２個の掻取り羽根を設けた場合は０１〜１０
ｒｐｍの回転が適当であり、この回転速度の範囲では粒
子堆積層をブロック状に剥脱して、内筒内面が露出され
て良好な熱交換性能を維持することができる。

上記の回転数より少ない場合は、掻き取り時間間隔が大
となり粒子堆積層が厚くなり、熱交換性能が低下する。

また回転数がｉｏｒｐｍ以上になると、羽根速度が早過
ぎて、羽根先端は堆ｆｉ層面を摺擦するだけとなり、堆
積層を剥脱し難くなり、熱交換性能に復活が得られなく
なるばかりでなく、回転軸の振れによって構成材料を摩
耗したり軸支持部分のパツキンの寿命を短くするなど好
ましくない結果となる。

二、実施例 図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は縦断側面
図、第２図は第１図ＡＡ線における断面図である。

図において１は外筒、２は円筒状内筒、３は回転軸であ
って、該回転軸３は三個に分割されてユニバーサルジヨ
イント４で相互に接続されるとともに、上部の駆動回転
軸５に接続される。

６は掻取り羽根で回転軸３に突設した支杆７に固着され
ている。１０は空気入口、１１は空気出口、２０はガス
入口、２１はガス出口である。

なお、８は減速駆動装置、９はトルクリミッタ−である
。

本発明の高温含塵ガス用熱交換器は上記の構造よりなる
ので、発生炉からの高温含塵ガスはガス入口２０から円
筒状内筒２内を通ってガス出口２１に実線矢印のように
流過する。冷却用空気はブロアーを介して空気入口１０
から外筒１内に入り、円筒状内筒２外面に接しつつ空気
人口１１に点線矢印にように流過する。

一方、回転軸３は療速駆動装Ｅ８．トルクリミッタ−９
，駆動回転軸５を介して回転され、回転軸３に支杆７を
介して固着された掻取り羽根６は円筒状内筒２の内面に
近接して回動される。

従って、高温含塵ガス中に含まれる微粉粒子の一部は内
筒の内面に付着堆積するが、その堆積層が形成されると
同時に掻取り羽根６によって剥脱されて、高温含塵ガス
気流に乗ってガス出口２１に向かって流動され、高温ガ
スは冷却されるとともに冷却用空気は加熱されてそれぞ
れ熱交換器外に導かれる。

このさい、回転する支杆７．掻取り羽根６は、高温含塵
ガス流に対して撹拌作用を及ぼすので、高温ガスをより
効率的に熱交換面に接触させる効果を生ずる。

第３図は、高温含塵ガスを流動する円筒状内筒−２′を
４個並設して、空気を流動する大径の外筒１′内に配設
した実施例の縦断側面図あり、第４図は第３図ＢＢ線に
おける断面図である。

円筒状内筒２′内にはそれぞれには回転軸３′が垂設さ
れ、前実施例と同様に該回転軸３′には掻取り羽根６′
が固着され、円筒状内筒２′の内面に形成される微粉粒
子堆積層の剥脱を行う。

なお、１２は外筒１′内の空気流路をジグザグ状にする
ための導風板で、これによって熱交換性能を向上するも
のである。

ホ９発明の効果 本発明の高温含塵ガス用熱交換器は前記の構成。

作用を有するので、装置の運転中に生ずる熱交換面への
微粉粒子の堆積は常に掻ぎ取り除去されるので、熱交換
性能を低下することなく、長期間安定した操業が可能と
なり、従来のような定期的掃除が不必要となり、高温含
塵ガスを発生する各種＠造炉の生産性を向上することが
できる。

【図面の簡単な説明】

−図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は縦断側
面図、第２図は第１図ＡＡ線における断面図、第３図は
他の実施例の縦断側面図、第４図は１３Ｂ線における断
面図である、

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）高温含塵ガス流路となる垂直方向に配設された１
   個以上の円筒状内筒と、該円筒状内筒の外側に冷却用空
   気流路を形成するように円筒状内筒を囲む垂直方向に設
   けられた外筒とよりなる熱交換器において、該円筒状内
   筒の内部に、先端が円筒状内筒の内周面に近接する掻取
   り羽根を固設した回転軸を垂設したことを特徴とする高
   温含塵ガス用熱交換器。
2. （２）回転軸がその軸長方向で分割され、その分割軸毎
   に掻取り羽根を固設するとともに、分割軸相互がユニバ
   ーサルジョイントにより接続されている特許請求の範囲
   第１項記載の高温含塵ガス用熱交換器。