JPS6158756B2 - - Google Patents

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JPS6158756B2
JPS6158756B2 JP53061432A JP6143278A JPS6158756B2 JP S6158756 B2 JPS6158756 B2 JP S6158756B2 JP 53061432 A JP53061432 A JP 53061432A JP 6143278 A JP6143278 A JP 6143278A JP S6158756 B2 JPS6158756 B2 JP S6158756B2
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JP
Japan
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tube
lead
finch
inner tube
sulfuric acid
Prior art date
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Expired
Application number
JP53061432A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS54152261A (en
Inventor
Tatsuya Koizumi
Shuichi Furuya
Juichi Suzuki
Koji Matsumoto
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Furukawa Electric Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Furukawa Electric Co Ltd filed Critical Furukawa Electric Co Ltd
Priority to JP6143278A priority Critical patent/JPS54152261A/ja
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Publication of JPS6158756B2 publication Critical patent/JPS6158756B2/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/10Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
    • F28F1/12Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element
    • F28F1/24Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and extending transversely
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F19/00Preventing the formation of deposits or corrosion, e.g. by using filters or scrapers
    • F28F19/02Preventing the formation of deposits or corrosion, e.g. by using filters or scrapers by using coatings, e.g. vitreous or enamel coatings
    • F28F19/06Preventing the formation of deposits or corrosion, e.g. by using filters or scrapers by using coatings, e.g. vitreous or enamel coatings of metal

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geometry (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は硫黄酸化物を含む廃ガスから熱を回収
する耐硫酸露点腐食フインチユーブの製造方法に
関するものである。 一般に廃熱回収用熱交換器は、高温廃ガスが通
流するダクト内に鉄系のフインチユーブを多数本
配置したもので、高温ガスによつてフインチユー
ブ内を通流する水や空気を加熱して廃熱の回収を
行つている。ところが燃料油として硫黄を含むも
のを用いると、燃焼ガス中に硫黄酸化物(SOx)
が含まれ、この廃ガスがフインチユーブに接して
温度が低下し、硫酸露点以下になると、フインチ
ユーブの表面に硫酸が生成される。この生成され
た硫酸がフインチユーブの表面を激しく腐食し、
熱交換器の寿命を著しく短縮してしまう問題があ
つた。 このためフインチユーブの材料として鉄系材料
の代りに硫酸の腐食に対して優れた耐食性を有す
る鉛でフインチユーブを形成することも考えられ
るが、鉛は機械的強度に乏しく熱交換器用として
用いるために長尺のものが得られず、しかも内部
に水を通流させると腐食を引起すなどの欠点があ
つた。 本発明はかかる点に鑑み種々研究を行つた結
果、内管を機械的強度の優れた材料で形成し外管
を鉛または鉛合金で形成し、更にフインを鉛合金
で形成して強度と耐硫酸露点腐食性を高めたフイ
ンチユーブの製造方法を開発したものである。 即ち本発明は内管の外面に、半溶融状態の鉛ま
たは鉛合金を被覆固化した後、ダイスで所定の肉
厚に調整して被鉛二重管を形成し、次いでこれに
錫およびアンチモンの何れか1種または両種を合
計で0.5〜11重量%を含む鉛合金で形成した複数
個のフインを所定の間隔に配置し、しかる後、前
記二重管を内側より拡管してフインと二重管とを
一体に固定することを特徴とする耐硫酸露点腐食
フインチユーブの製造方法である。 以下本発明を詳細に説明する。 第1図は本発明により製造されたフインチユー
ブの断面図を示すもので、内管1の外側に鉛また
は鉛合金からなる外管2を設けた二重管3に、
Pb−Sn、Sb系の鉛合金からなる複数個のフイン
4……を所定の間隔で設けたものである。 前記内管1としては例えば鉛または鉛合金より
強度の大きい銅、銅合金、炭素鋼、あるいは合金
鋼などを用いる。外管2は純鉛でもよいし、Pb
−Sn、Sb系等の各種の鉛合金が使用できる。 またフイン4となる材料としては、錫およびア
ンチモンの何れか1種または両種を合計で0.5〜
11重量%を含む鉛合金で形成されたものを用い
る。 なお本発明においてフインに用いる鉛合金の組
成を上記範囲に限定した理由は次の通りである。 錫およびアンチモンは鉛合金の機械的強度を高
めると共に加工性を容易にする作用をなし、これ
ら合金元素は何れか1種を単独で添加しても良
く、また両種を同時に添加しても良い。またその
添加量が0.5重量%未満では機械的強度に乏し
く、11重量%を越えると組織がもろくなり加工性
が低下するので好ましくない。なお砒素(As)
は0.3重量%以下の添加であれば、加工性を害す
ることなく、更に機械的特性を向上させることが
できる。 また本発明は上記の如くフイン4にのみ特定の
鉛合金を用いたものについて示したが外管2にも
フインと同様の鉛合金を用いても良い。 第2図は本発明により製造されたフインチユー
ブの他の実施例を示すもので、フイン4として多
数の取付孔5を設けた鉛合金板を用い、これに外
管2を鉛または鉛合金とした複数本の二重管3を
挿入固定したものである。 上述の如き構造の耐硫酸露点腐食フインチユー
ブは、強度的に優れていると共に燃焼ガス中に硫
黄酸化物を含む廃ガスが接して、これが露点以下
に冷却されて硫酸が生成されてもフインチユーブ
の表面が腐食されることがない。 次に上記構造の耐硫酸露点腐食フインチユーブ
の製造方法について説明する。 第3図に示す如く、先ず所定の内径に形成した
ダイス6と、注湯リング7とを組合せ、後方より
内管1を連続的にこの内側を通過させ、内管1の
外側に半溶融状態の鉛または鉛合金8を被覆固化
させた後、水冷したダイス6に通し、所定の肉厚
に調整して被鉛二重管3を連続的に成形する。こ
の場合外管2として被覆する鉛または鉛合金の厚
さが0.5mm未満では外管2に割れが入り易く、ま
た5mmを越えるとフインチユーブに成形したとき
の自重が大きくなつて撓む虞れがあるので通常は
0.5mm〜5mmの範囲が望ましい。 次いで第4図に示す如く鉛合金からなる円形プ
レートをプレス加工して中央部に取付孔5を形成
すると共に、この内周縁部にプレートと垂直な環
状のフランジ部9を形成したフイン4……を、前
記被鉛二重管3に所定の間隔で配置する。しかる
後被鉛二重管3の開口した一端から、この内径よ
りやや大きい外径を有するプラグ10を押し込ん
で被鉛二重管3を順次拡管させて、フイン4……
を一体に固定し、第1図に示す如き耐硫酸露点腐
食フインチユーブを製造するものである。 この場合拡管率が重要であり、この拡管率は次
のように定義される。 拡管率=(拡管後の内管外径−拡管前の内管外径/拡管
前の内管外径 ×100) 内管1が銅または銅合金の場合、拡管率は3〜
30%の範囲で行うものであり、拡管率が3%未満
では被鉛二重管3とフイン4との密着が十分でな
く、また30%を越えると内管1に割れを生ずる虞
れがある。 また内管1が炭素鋼または合金鋼の場合には拡
管率が3〜15%の範囲で行うものであり、3%未
満では密着が十分でなく、また15%を越えると同
様に内管1に割れを生ずる虞れがある。なお被鉛
二重管3を構成する外管2として鉛合金を用いた
場合には外管2の割れを防止するため拡管率は10
%以下に抑えるのが望ましい。 なお本発明において拡管する方法としてはプラ
グ引きに限らず、油圧、水圧など加圧流体を用い
る方法でも良い。 次に本発明の具体的な実施例について説明す
る。 実施例 第3図に示す如きダイス6と注湯リング7とを
組合せた装置を用いて、第1表のNo.1〜No.8に示
す如き内管1の表面に半溶融状態の鉛または鉛合
金8を被覆固化して、これを外管2とした被鉛二
重管3を製造した。なおこの場合内管1の外径寸
法および肉厚は第2表に示すものを用いた。 次いでPb−Sn、Sb系の鉛合金からなる円形プ
レートをプレス加工して中央部に取付孔5を形成
すると共に、この内周縁部にプレートと垂直な環
状のフランジ部9を形成した、外径55mmφ、肉厚
1.2mm、バーリング高さ(フランジ高さ)5.0mm、
内径28.8mmφのフイン4……を、前記被鉛二重管
3に6mm間隔で配置した後、プラグ10で拡管
し、フインチユーブを作製した。この場合、フイ
ン4のフランジ加工と拡管後のフイン4と被鉛二
重管3との密着性を調べた結果を第1表に示す。 このようにして得られたフインチユーブを10段
10列に合計100本配列して長さ1mの多管式熱交
換器を組立て、これを重油燃焼廃ガス
(SO2300ppm、硫酸露点127℃、水分10%)が通
流するダクト内に配置してフインチユーブ内に温
度15℃の流体(水、燃焼用空気、有機酸、海水)
を通流させて廃熱回収を行つた。 この場合、フインチユーブの表面温度は第1表
に示す如く硫酸露点127℃より遥かに低かつた
が、この状態で1年間廃熱回収を行つてもフイン
チユーブの表面に腐食は全く認められず、従来の
炭素鋼管で成形したものが約1カ月で貫通孔を生
じたものに比べて優れた耐硫酸露点腐食を有する
ことが確認された。 なお内管1、外管2、フイン4の材質、および
外管2の鉛合金の厚さ、拡管率、フインチユーブ
の表面温度は第1表に示す条件のものを用いた。 比較例 上記実施例において、第1表のNo.9〜No.13に示
す如くフイン4の材質および拡管率を本発明に規
定する範囲を外れた条件でフインチユーブを製造
したところ、第1表に示す如く、加工不良を生じ
た。
【表】
【表】
【表】 以上説明した如く本発明により製造された耐硫
酸露点腐食フインチユーブによれば内管を鉛また
は鉛合金より機械的強度の大きい材質で形成し
て、熱交換器に組立てた場合の強度を持たせると
共に、外管を鉛または鉛合金で形成し、更にフイ
ンをPb−Sn、Sb系の鉛合金で形成して硫黄酸化
物を含む廃ガスと接してこの表面に腐食性の強い
硫酸が生成されても長期間にわたつて優れた耐食
性を有し、熱交換器の寿命を著しく向上させるこ
とができる。更に本発明の製造方法によれば内管
の外側に半溶融状態の鉛または鉛合金を連続的に
被覆固化させ、内管と外管の密着性の優れた被鉛
二重管を形成した後、別に成形した特定の鉛合金
からなるフインを挿入して両者を拡管固定するも
ので、加工が容易で製造コストが安く、しかも予
めフインチユーブを形成した後、これを溶融した
鉛または鉛合金に浸漬して表面に鉛層を形成した
ものの如く、鉛厚の不均一さや谷部のうずまりに
よる表面積の減少などがないなど顕著な効果を有
するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明により製造されたフインチユー
ブの断面図、第2図は本発明の夫々異なる他の実
施例を示す断面図、第3図は本発明方法により被
鉛二重管を製造している状態を示す断面図、第4
図はプラグにより被鉛二重管を拡管してフインを
固定している状態を示す断面図である。 1……内管、2……外管、3……二重管、4…
…フイン、5……取付孔、6……ダイス、7……
注湯リング、8……鉛または鉛合金、9……フラ
ンジ部、10……プラグ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 内管の外面に、半溶融状態の鉛または鉛合金
    を被覆固化した後、ダイスで所定の肉厚に調整し
    て被鉛二重管を形成し、次いでこれに錫およびア
    ンチモンの何れか1種または両種を合計で0.5〜
    11重量%を含む鉛合金で形成した複数個のフイン
    を所定の間隔に配置し、しかる後、前記二重管を
    内側より拡管してフインと二重管とを一体に固定
    することを特徴とする耐硫酸露点腐食フインチユ
    ーブの製造方法。 2 二重管の内管として銅または銅合金管を用い
    ると共に、内管の拡管率を3〜30%の範囲で拡管
    することを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
    の耐硫酸露点腐食フインチユーブの製造方法。 3 二重管の内管として炭素銅または合金鋼を用
    いると共に、内管の拡管率3〜15%の範囲で拡管
    することを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
    の耐硫酸露点腐食フインチユーブの製造方法。
JP6143278A 1978-05-23 1978-05-23 Sulfuric acid resistance dew point corrosion fin tube and manufacturing method Granted JPS54152261A (en)

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