JPS62155497A - 熱交換器の低温腐食防止装置 - 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】 ：産業上の利用分野〕 本発明は、鋼片加熱炉等で使用される熱交換器、いわゆ
るツタリックレキュペレータにおいて、伝熱管の低温腐
食を防止するための装置に関する。

１従来の技術〕 従上、ロ片刃ロクへが等の熱設備では、省エネルギーの
観点からレキュペレータにより燃焼排ガスの顕熱を利用
して燃焼用空気を予熱するようにしている。このレキュ
ペレータは、多数の耐熱鋼製伝熱管を並設し、この伝熱
管の外方にて軸直角方向に燃焼排ガスを流すとともに、
伝熱管内にて軸方向に燃焼用空気を流すようにしている
。この場合、燃焼排ガスは下流側はど低温となるから、
伝熱管の表面温度は排ガスの下流側でかつ燃焼用空気の
入口側はど低くなることとなる。

［発明が解決しようとする問題点］ ところで、一般に、加熱炉等では重油を燃焼するように
しており、従ってこの加熱炉からの燃焼排ガス中にはイ
オウ酸化物（ＳＯＸ）、窒素酸化物（Ｎｏつ）等の腐食
性ガスが含まれている。そのため、従来のレキュペレー
タでは、上記伝熱管の表面温度が低下して上記腐食性ガ
スの露点以下ζこなると、伝熱管の表面に硫酸、亜硫酸
あるいは硝酸が結露し、いわゆる低温腐食が発生すると
いう問題があった。この低温腐食の問題を解消するニハ
、レキュベレーク出口部の排ガス温度を高く設定する必
要があるが、このようにすれば、当然ながら熱回収量が
低減する問題が生しる。

また上記従来のレキュペレータでは、一般に排ガス１よ
その浮力により上部に偏流する傾向があることから、そ
の分有効伝熱面積が狭くなって熱交換効率が悪化する問
題がある。

本発明はこのような従来の問題点を解消するた￥ｊ）！
こなされたもので、低温腐食を防止でき、かつ執回収効
率を向上できる熱交換器の低温腐食防止装置を提供する
ことを目的としている。

口問題点を解決するための手段〕 本発明は、伝熱管の０１ガス下流側部分に対向する位置
に、高耐熱性で通気性を有する輻射部材を排ガスの流れ
方向と略直交するように配設したことを特徴とする熱交
換器の低温腐食防止装置である。

ここで本発明における輻射部材の耐熱性は、排ガス温度
によって適宜決定されるものであり、また通気性は排ガ
スの許容圧力損失の大きさによって適宜決定され、例え
ばセラミックを用いてハニカム状あるいは綿状の板状体
に成形焼成することにより実現できる。またこの輻射部
材の大きさは、伝熱管の低温腐食が生じ易い領域の大き
さによって決定され、例えば伝熱管の排ガス下流側で、
かつ被加仏流体の入側部分を覆う大きさにすればよい。

５作用〕 本発明に係る熱交換器の低温腐食防止装置では、輻射部
材が排ガスにより高温に加熱され、該輻射部材からの輻
射執により伝熱管の本来表面温度の低い部分を加熱する
から、この部分の表面温度が上昇し、これにより腐食性
ガスが伝熱管の表面に結露するのを防止でき、その結果
低温腐食の問題は解ｌ肖される。

また上記輻射熱により伝熱管の表面温度が高くなる点、
及び輻射部材により排ガスの上部偏流が抑制され、その
分仔効伝熱面積が増大する点から回収熱量が増大し、熱
回収効率が向上する。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図について説明する。

第１図ないし第３図は本発明の一実施例による熱交（兵
器の低温腐食防止装置を示す。図において、ｌはｔ１片
加熱炉であり、これは鋼片を、ウオーキングビーム等の
じ送装置により炉内にて搬送しつつ多数のバーナ２によ
って加熱するための熱設備である。この加熱炉ｌの炉尻
１ａと煙突（図示せず）とはダウンティク型煙道３によ
り連通されてδす、この煙道３の途中にレキュペレータ
４が吊設されている。

ト記しキュペレーク４は、送風機（図示せず）から上記
バーナ２に供給される燃焼用空気を予熱するための熱交
ＩＡ　器である。このレキュペレータ１は上部ケーノン
グ５ａ、５ｃと下部ケーシング５ｂとの間に、多数の耐
熱鋼製伝熱管５ａ、５ｂを並設してなり、加熱炉１から
の！！！、焼排ガ焼金ガス伝熱管６ａ、５ｂの外方にて
軸直角方向に流すとともに、燃焼用空気を、排ガス流れ
方向下流側の」８部ケーシング５ａから下流側伝熱管５
ａ、下部ケーシング５ｂ、上流側伝熱管６ｂ、上部ケー
ノング５ｃの経路で流し、この間に燃焼用空気を排ガス
の顕熱で予熱する。

そして、上記煙道３の天井壁３ａのレキユバレーク４下
流側には、本実施例の低温腐食防止装置である輻射プレ
ート７が吊設されている。この輻射プレート７は耐熱性
の高い、例えばセラミ・ノクスを通気性に冨む形状、例
えばハニカム（蜂の巣）状に成形焼成したり、あるいは
セラミックファイバーを綿状に成形焼成したりしてなる
板状体であり、伝熱管６ａの排ガス下流側で、かつ燃焼
用空気人口側部分を覆う面積を有し、該部分と対向して
いる。

次に本実施例の作用効果について説明する。

本実施例では、バーナ２からの燃焼排ガスがレキュペレ
ータ４の伝熱管６ａ、６ｂの軸直角方向に流れ、燃焼用
空気が下流側ケーシング５ａから下流側伝熱管６ａ、下
部ケーシング５ｂ、上流側伝熱管６ｂを通って上流側ケ
ーシング５Ｃに流出する。この際に、燃焼用空気は排ガ
スによって加熱昇温され、一方、排ガスは、下流側はど
温度が低下する。また燃焼用空気は下流側伝熱管６ａの
入［Ｊ、つまり第１図右側上端付近では、まだ加熱され
ていないから略常温のままであり、そのため従来、この
下流側伝熱管６ａの入口部分の表面を温度が低いことか
ら、排ガス中のイオウ酸化物等の腐食性ガスがこの伝熱
管６ａの表面に結露して低温腐食が生しる問題があった
。

これ−二対して本実施例では、上記伝熱管６ａの入口側
部分に対向して配設された輻射プレート７か、排ガスに
よって加臥されて輻射熱を発生し、この輻射プレート７
からの輻射熱によりレキュペレータ・１の伝熱管６ａが
加熱され、その表面温度が上昇する。その結果排ガス中
の二酸化イオウ等が結露することはなく、伝熱管６ａの
低温腐食はｖ）１ヒされる。また、この場合、伝熱管の
表面温度がＬ７する分だけ燃焼用空気が予熱され、回収
熱量が増大することとなる。

また、上述のとおり、−最に排ガスはその浮力により上
部を偏流するが、本実施例の輻射プレート７は、通気性
に富む形状ではあるが、排ガスの流れからみれば抵抗と
なるから、この排ガスの上部偏流を（印刷する作用も果
たし、そのため排ガスは伝執管６ａ、６ｂの上、下に渡
って均一に流れ、有効伝熱面積が増大して熱交換効率が
向上する。

ただし、Ｅ記輻射プレート７による排ガス抵抗は許容圧
力を員失内にあるから煙突の通風力に支障が生しること
はない。

このように本実施例では、輻ル１ブレー１−を配設する
だけという節皐な構造で、伝熱管の低温部分の表面温度
を上昇でき、低温腐食を防止でき、かつこの伝りへ管の
表面温度を上昇できる点及び排ガスの上部偏流をＩＱＩ
制できる点から熱交換効率を向上できる。

なお、上記実施例では、輻射プレート７がレキュペレー
タ４の下流側上手部を覆う大きさの場合−二ついて説明
したが、この輻射プレート７の大きさは低温腐食の生し
易い領域の大きさに応してユＺ択ずればよい。また上記
実施例では加執炉において、空気を予熱するための熱交
換器であるレキュペレータについて説明したが、本発明
は勿論これ以外の熱交換器において、空気以外の流体、
例え：ヨ！！δｕ用ガスを予熱する場合にも適用でき、
要は伝り入管の表面温度が低下して低温腐食を起こす部
分を輻射プレートからの輻射熱で加熱するように構成す
ればよい。

１発明の効果〕 以−ヒのように本発明に係る熱交換器の低温腐食防止装
置によれば、伝熱管の排ガス下流側部分を灯心するため
の輻射プレートを配設したので、伝り入管の表面温度を
上昇して低温腐食を防止でき、この伝払管の表面温度が
上界すること、及び排ガスの上部偏流を１ｍ　：ｖ＋＋
１できる点から熱交換効率を向セできる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による熱交換器の低温腐食防
止装置の断面側面図、第２図はその断面゛罫面図、第３
図は上記実施例装置が適用された加仙炉の全体＋１４成
図である。 図−二おいて、４シよレキュペレータ　（熱交ＩＡ　ｉ
ｉｓ　＞、６ｂ４よＩＦガス下流側の伝熱管、マは輻射
プレート（輻射部材）である。 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）多数の伝熱管の内方にて軸方向に被加熱流体を流
   すとともに、該伝熱管の外方にて軸直角方向に加熱用燃
   焼排ガスを流すようにした熱交換器において、上記伝熱
   管の排ガス下流側部分が低温腐食するのを防止する装置
   であって、上記伝熱管の排ガス下流側部分に対向する位
   置に耐熱性及び通気性を有する板状の輻射部材を排ガス
   の流れ方向と略直交するように配設したことを特徴とす
   る熱交換器の低温腐食防止装置。