JPS6141891A - 熱交換器兼蓄熱装置 - 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】 本発明は熱交換器兼蓄熱装置の創案に係り、即応せしめ
て適切に高くすることができ、し−かもその装置を簡易
且つ低コスト化すると共に操作性に優ｎｔ装置を得工う
とするものである。

産業上の利用分野 蒸気蓄熱装置 従来の技術 転炉の排熱を回収する方法として従来はＣＯを燃焼させ
、１口上方に設けたボイラーにエリ蒸気として顕熱を回
収する方法が一般的であった。しかしＣｏの潜熱は３０
％弱を占める上、燃料や化学原料としても有用であるか
らこのＣＯを未燃焼のまま回収する所謂ＯＧ装置が広く
用いらｎておシ、更に近時においてはＯＧ装置において
転炉排ガスダクトにボイラーを設置し、ＣＯガスの顕熱
に工Ｉ）飽和の蒸気を生成する技術も実用化さ九て＾る
。

なお上記のような転ｆ排熱は吹錬時のみに間欠的に得ら
れるものであるところ、その蒸気を消費するグロセスに
おいては連続的であって且つ一定温度条件のものである
ことが好ましい。

に本発明者等はアキュームレータで蒸気量の調整一定住
を図ると共に高１溶融塩タンクと低温溶融タンクとを用
い、それらの機器の間において蒸気お工び溶融塩の沌動
系路を切換えると共に熱交換せしめてその工つな連続的
で且つ一定＠度状態の蒸気供給ｔなすことについて提案
している。

発明が解決しようとする問題点 ところが上記のような従来一般のものでは飽和蒸気によ
る回収に止ｔシ、蒸気の用途も主としてプロセス加熱用
であって発電タービン等に利用する場合にはドレンアタ
ックの防止等の特殊な対策を必要とし、又その効率も低
い。特にキ牟転炉の廃熱ボイラのような吹錬と休止が短
時間繰返しティクルで行われる工うな場合においては量
および温度の何ｎに関しても安定し几蒸気の供給を得る
ことが困麹で、その利用上不都合が多いこととなる。

高温溶融塩タンクと低温溶融塩タンクとを重複して用い
る必要とするだけでなく、それらのタンクにおける溶融
塩と蒸気との閾の熱交換金なす熱交換機構も重複し、従
って又それら熱交換器に対し溶融塩を送夛込むポンプや
その管路系もそれぞれに重複して必要となシ、更にはそ
の工うな構成条件下での各種制御弁やそｎらの制御弁に
関する検出制御操作手段などの総べてか重複鉛線するこ
ととなって、それら全体の構成関係は甚だしく複雑化し
、設備的に高額化すると共にその具体的な操作も煩雑と
ならざるを得ない。

「発明の構成」 問題点を解決するための手段 本発明は上記し几よつな実情に鑑み仔細な検討を重ねて
創案され穴ものでちって、溶融塩を収容した槽内に上下
部分に導通部を形成した仕切部材を設け、該仕切部材の
一側に上下方向に温蒸気管を接続し次ことを特徴とする
熱交換器兼蓄熱装置でおる。

作用 伝熱管に対して高温蒸気管からの高温蒸気通入によって
溶融塩と熱交換し仕切部材エフ−側の伝熱管配設域にお
ける溶融塩が加熱昇温されて膨張し、自然対流によって
上昇ｆｔｔ−形成し、仕切部材の他側に流出し、一方伝
熱管配設域の下部には低温溶融塩が補給さｎる。仕切部
材の他側においては高温溶融塩層と低温溶融塩層の２層
が形成さｎｌその高温溶融塩層は上記の工つな高温蒸気
通人によって次第に増大し、下部の低温溶融塩層は低減
される。この工うに通人された高温蒸気は、伝熱管内を
流動することによって低温化し伝熱管の下端側から排出
されて適宜に利用又は貯蔵されるが、上記とは反対にそ
の低温蒸気管から低温蒸気が伝熱管内に送シ込まれたと
きは上記し友ところと全く反対に作ては低温溶融塩域が
増大し、高温溶融塩域は次第に縮減することとなるもの
である。

実施例 本発明によるものの具体的な実施態様を添付図面に示す
ものについて説明すると、転炉廃熱ボイラの蒸気ドラム
１１ニドラム圧力制御兼塞止弁３を介して過熱器２に導
き、該過熱器２に溶融塩貯蔵機能をも具備した熱交換器
５を接続し、該熱交換器５はデスーパヒータ２０に接続
さｎるが、熱交換器５とデスーパヒータ２０との間には
アキュームレータ４が分岐的に接続さｎ１又前記過熱器
２とデスーバヒータ２０との間には上記の１うな熱交換
器１５やアキュームレータ４部分に対してバイパス管路
する高温蒸気管路１１が形成され、この高温蒸気管路１
１と前記熱交換器５からデスーパヒータ２０に導かられ
る低温蒸気管路１２とに該高温蒸気管路１１と管路１２
との合流点近くにおいて蒸気温度制御用の流量制御弁１
６．１７′Ｉｒ、設け、更にデスー％−夕２０に対する
給水管路２１にも流量制御弁１９が設けられ、これらの
流量制御弁１６．１７．１９は前記デスーパヒータ２０
からの蒸気供給管路２２に設けられた温度検出制＃機構
１８に工って制御されるようになっている。前記し几蒸
気供給管路２２は発電機その他の適当なプロセスに蒸気
を送るものでおるが、制御弁１３と流量計測用オリフィ
ス１４とが設けられている。又仕切部材６の上部には溶
融塩の循環促進機構８を設け、下部にはその制御機構９
が設けられているのでこれらの機構８．９を適宜に操作
し溶融塩の循環速度をｖ４整する。

前記し比熱交換器５は溶融塩熱貯東機能をも具備したも
のであることは前述の過少で、該熱交換器５Ｆｉ溶融塩
を収容する工う罠された槽内忙上下部分（導通部５ａ、
５ｂを形成し友仕切部材６が設けられ、該仕切部材６の
一側には上下方向において層状に交互に屈曲さｎて連通
した伝熱管７が設けられ、該伝熱管７の上部には前記し
几高温蒸気管１１を連結すると共にその７は垂直的には
複数の屈曲管を列設したものでよいことは第１．２図の
通シであるが、勿縞１本又は比較的少ない平面的にも連
続屈曲させ文構造管体を用いることができる。

上記したような熱交換器５は溶融塩を用いる場合におい
て一般的に考えられるような高温溶融塩タンク及び低温
溶融塩夕／りの機能を熱交換器自体で兼ねる工うＫした
もので、その作用を説明すると上記の工つな高温蒸気管
１１から高温蒸気が伝熱管７へ通人されると、仕切部材
６の一側における溶融塩と熱交換することは明らかでら
９、それによって昇温膨張した高温溶融塩が自然対流に
１って上昇し、導通部６ａから仕切部材の他側に排出さ
ｎｌ一方導通部６ｂからは低温溶融塩が仕切部材６の一
側に導入さｎる。従って高温溶融塩と低温溶融塩との境
界ライン１０は次第に下降することになる。伝熱管１に
送入されｔ高温蒸気は該伝熱管７内を流動することに１
って低温蒸気化し低温蒸気管１２に工ってアキュームレ
ータ４に導かれて貯蔵され、又デスーパヒータ２０を介
して蒸気供給管２２に送られる。

ドラム１からの高温蒸気供給が終了し、弁３が閉塞され
九条件下においてアキュームレータ４に貯えられ几低温
蒸気が蒸気管１２から伝熱管７が通人されると、該伝熱
管７を経て檜５の上部（到る間に高温溶融塩による加熱
で高温蒸気となり、上記の１うに弁３が閉止さｎている
ことから１％温薫蒸気管１２０制御弁１６経て蒸気供給
管２２に送らｎるが、アキュームレータ４からの低温蒸
気は一部が制御弁１７から同じく蒸気供給−’ｆ２２に
送らｎ１制御弁１６．１７０開変によって混曾比が選ば
ｎｌこの工うな混合比による蒸気で目的の温度条件が得
られる。

勿論前記した工うにアキュームレータ５において蓄熱す
る場合においても過熱器２を通過した蒸気の一部は高温
蒸気管路１１から蒸気供給管２２に送らｎ１低温蒸気管
路１２からの低温蒸気と混会されて目的の温度条件とさ
れ、即ち検出手段１８による検出結果によって各制御弁
１６．１７の開度を調整するＣとに１って目的の温度条
件とすることは同然である。従って一定時間毎に吹錬と
その休止が繰返される転炉設備からの排熱に工り連続し
て、しかも一定温度条件の蒸気供給をなすことができる
。

「発明の効果」 以上説明し比重うな本発明に工ｎば転炉廃熱ボイラなど
によって間欠的に得らｎる蒸気を発電設備その他の工つ
な消費プロセスにおける要求に応じて連続的で、しかも
一定温度条件状態の蒸気として供給し得るものであり、
加うるに単一の熱交換器で済み、重複した溶融塩タンク
、溶融循環のためのポンプお工びそｎらの問お工び七ｎ
らと熱交換器との間の管路系など全充分Ｋ　ｒｌ易化し
て低コスト設備を提供し、又その操作を容易ならしめる
等の効果を有しており、工業的にその効果の大きい発明
である。

然してこの図面において、１は蒸気ドラム、管、８は循
環促進機構、９は循環制御機構、１１は高温蒸気管、１
２は低温蒸気管、１６．１７ＦｉｌＩｔｌｌ＋制御弁、
１８ｈａｉ検出制検出溝、２０はデスーパヒータ、２１
は給水管路、２２は蒸気供給管を示すものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　溶融塩を収容した槽内に上下部分に導通部を形成し
   た仕切部材を設け、該仕切部材の一側に上下方向におい
   て層状に連通した伝熱管を設け、該伝熱管の上部に高温
   蒸気管を接続すると共に下部に低温蒸気管を接続したこ
   とを特徴とする熱交換器兼蓄熱装置。 ２　低温蒸気管を蒸気アキュームレータに接続すると共
   に高温蒸気管と共に蒸気供給管に合流接続せしめた特許
   請求の範囲第１項に記載の熱交換器兼蓄熱装置。