TW567302B - Method and device for cleaning the heat-exchanging surfaces of a rotating regenerative heat exchanger - Google Patents

Description

567302 五、發明說明（1) 如申請專利範圍第1項之導言，本發明係關於一種用以 清潔一旋轉蓄熱式熱交換器之熱交換表面的方法。 從DE 2 5 1 4 1 7 3 C3可得知一種在鍋爐停止下實行此一 方法的裝置。例如一老式火力發電廠的空氣預熱器之蓄熱 式熱交換器即曾先前用過此法。在這些顧：中，此種熱交換 器形成一非多餘的組件，為了要在停止操作下清潔熱交換 器表面，迫使發電廠必須停止運轉，因而降低其效益。 為避免必須停止發電廠部分之運轉，已有方法用於在熱 交換器操作時進行清潔工作，譬如用在煙道氣脫硫廠之蓄 熱式氣對氣熱交換器（氣預熱器），其最大轉子溫度低於 2 0 0 °C，所以在如此情況下在操作中進行清洗工作不會發 生任何問題，可是在熱交換器熱側之操作溫度超過2 0 0 °C 時，因對承載蓄熱器總體之轉子熱畸變之效果，存有極為 嚴重的危害，由於運轉不順及轉子衝擊外殼密封造成的故 障，在某些情況下，進行進一步的操作已變為不可能。 當清潔液流經蓄熱器總體後，由於清潔劑及其液體組合 成份以相對高壓喷射形式出現，難免造成其下游廠構件， 例如靜電滤過器危害之可能。 為控制轉子的熱畸變及避免危害下游設備，依照DE 3 6 1 9 3 9 6 A 1，建議以一少量高壓洗條水喷灑，如此在熱的 蓄熱器總體部分約有百分之三十到七十之水份被蒸發。此 少量洗條水僅能清除可溶解的污染物，譬如硫酸ί亞。此方 法不能清除不溶解之污染物，譬如發塵。此外，實際上， 熱畸變也難以十分有效的控制。

O:\64\64143.ptd 第5頁 567302 五、發明說明（2) EP 0, 224, 490 B1顯示有一收集裝置，此裝置在蓄熱器 總體對邊面對著喷嘴，用以排出清潔劑及溶解之污染物。 該文件未提議如何阻止熱畸變，因為明顯的此裝置僅用於 空氣調節及程序空氣部門，該處最高溫度遠低於2 0 0 °C。 本發明之目的為提供一種方法，如前言所述型式，在熱 交換器操作中，以一令人滿意的途徑，能夠清除一蓄熱式 熱交換器的蓄熱器總體之沉積污垢。 依據本發明，可藉由申請專利範圍第1項所給予之技術 手段達到此目的。 依據此申請專利範圍，由噴嘴所供應之清潔液與切線壁 保持距離。 清潔液被保持距離之效果，可減少在清潔喷流下之停留 時間之先前不均勻，同時也減少用於徑向及切線壁之清潔 液量間之不均勻，此減少的程度為可避免轉子結構之熱翹 曲。在清潔工作操作中，喷嘴之安置係徑向設置於旋轉的 轉子，喷嘴之徑向進程可為連續或非連續，並作為轉子角 速度之函數而調整。在這樣方式中，轉子每一轉動之進程 最好小於衝擊到轉子端面的清潔液喷流直徑，結果呈盤旋 狀的噴流至少一次涵蓋全部的轉子端面。在此程序中，喷 流快速的越過徑向壁，避免過於冷卻此壁。然而，清潔液 至少一次實質的清洗切線壁全部長度，因此此壁可被顯著 地以一種局部且暫時改變的方式冷卻導致熱應力及危害後 果，根據本發明，清潔液與切線壁保持距離即可阻止此事 實。

O:\64\64143.ptd 第6頁 567302 五、發明說明（3) 清潔液之 組件不受此 安排複雜的 效的方法。 進一步增 體的熱側和 介物在全屬 上之噴嘴開 為能使儘 之洗滌工作 根據一較 嘴嘴在一給 而 。 此技術手 減少。 使用如申 形成轉子側 依此法， 引起熱畸變 之熱交換器 盖子連接 器桿架，因 根據另外 固定位置。 霧化導致清 液體之影響 收集裝置， 進清潔效果 冷側同時引 加熱器板通 口，既可以 量少用洗滌 有效進行， 佳形態，清 定半徑上之 切線壁可被 之冷卻不致 表面可被清 切線壁和/ 之蓋子成為 形態，眾多 兩蓋子間中 之加速氣化或蒸發，使下游各 古所危害、，因此不需要為清潔液 助於’月潔工作成為既簡單又有 的：種技術手&，包括從蓄熱器總 :漯液。此情況，為阻止洗滌媒 ^中的互相抵制，可使熱側及冷側 /σ杈向或沿圓周方向分枝安置。 媒；丨物’如此產生的廢水可以減少 =作操作壓力最好高於3〇〇 bar。 潔液的用量依噴嘴的數目而減低， 駐留時間籍由降低前進之可變速度 段增加清潔工作效果，不顧及清潔液用量是否 請專利範圍第1項方法之裝置，切線壁之狹側 端的一部分，其上橋架一蓋子。 加以保護以遠離清潔液喷流，因之 發生。蓋子寬度為可使連接切線壁 潔不受限制。 或蓄熱器總體之其他組件，例如容 轉子的一部分而隨其旋轉。 的蓋子安置在轉子端側與喷嘴間之 心對中心距離相對應兩切線壁間徑

567302 五、發明說明（4) 向距離。蓋 殼。 為使喷流 可依之而設 為了使用 距噴嘴遙遠 流動液體被 當清潔液 成之小的水 最好是偏 相對應噴嘴 據另一形 一端側之固 其全部行程 喷嘴無需 喷流之全部 為使充份 量上的衝擊。 為減低由清潔液 線壁備有溝縫，此 言史計， 子最好連接一支持物，該支持物連接轉子外 之排放 計。 如申請 之蓄熱 引導朝 衝擊到 滴在通 向裝置 之轉子 態，偏 定位置 ，被安 構造複 運動行 霧化， 根據另一 據另一形態，用 方式，僅在操作中 流動能 專利範 器總體 向此偏 偏向裝 往下游 設計為 側端側 向裝置 ’在情 置在擋 雜的同 程。 偏向裝 引入之 荨溝縫 溝縫為 作在操 需要洗 夠成為一適當形態，蓋子的輪廓 圍第2項方法，一偏向裝置連接 端側之上游。離開蓄熱器總體 向裝置。 置成為霧狀，如此則以此方式形 組件之熱煙道氣中絕熱蒸發。 阻擋器，其被支持於沿相對於 上’如此可隨著喷嘴運動。 ί二擋板，其選定在蓄熱器總體 y 相對擋板移動之噴嘴， 板對面。 ' $ ^ ^運動，因為擋板要涵蓋清潔液 置輪廓須適應清潔液的壓力和質 熱而導致之熱應力，至少一些切 在切線壁對面端側形成。 設計成被一徑向壁界定之長形切 作中洗條之歩：罢$ #二凡 、 展置可被設計為移動 條時安置在蓄敎斗、# > #頁熱式熱父換器。再

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ί速Π 子c蒸氣鋼爐的情況下，對相應； 的安置喷嘴(喷轉嘴子二域，= 進一步分配噴嘴噴管在甲夕且* 賀0M 長度） 垃力一钯。4 : T在眾多長度的管巾，該管可安裝戒旋 接在起就本發明而私^ ^ /。/ π Μ π t t 也建議為洗滌媒介提供流動泵 t^ 1 ^ ，流動|浦可與清潔裝置裝設於内之具 ?二：= 攜式單元，f需要時，此單元用於幕 夕的鍋爐§又備，如此構成—特殊廉價解決方法。 根據本發明的方法及實行此方法的裝置，參考其具體實 例及圖1到圖9之圖形說明如下： 圖1顯示一旋轉蓄熱式熱交換器及部分清潔裝置之一具 有-外殼之-轉子之側視圖，#以部分剖面說明。 圖2顯示蓄熱式熱交換器一轉子之扇面。 圖3顯不圖2中轉子扇面之側視圖，特別是切線壁區域部 分之剖面。 圖4顯不圖3之放大部分剖面，與部分清潔裝置配合在一 起0 圖5顯示轉子扇面與清潔裝置不同設計部分之透視圖。 圖6顯示熱交換器與清潔裝置不同設計部分之側視圖。 圖7顯示圖6沿VI I - V11線之剖面圖。 圖8顯示圖4中裝置之另一種不同設計。 圖9，9 a顯示從圖2 IX箭頭方向所視之視面。 圖1，以圖形描述一旋轉蓄熱式熱交換器1。一為外殼2 所支撐，並依一軸3旋轉之轉子4，包含複數個轉子扇^

第9頁 567302 五、發明說明（6) 5(圖2及圖5)。扃 的喷管6負載》；i 一清潔裝置7 (未詳細顯示） 9自』2:一！嘴頭8，此喷嘴頭8至少袭有-個嗔嘴 、又的官子（未顯示）所組裝之噴管6，忙碎'mn 之方向，對鐘·#7 g t) 依前頭1 0 處。清潔液徑向方向安置在轉子4端側11不遠 上，以箭頭12:噴嘴9 ’壓力最好在30° bar以 依# + > & f不 通過安排在轉子中之蓄埶器她體。 :轉子之角速度為函數來調節喷嘴之 ： 11之直徑為：；=程較清潔液噴流衝擊到轉子端侧 ·、、、i 因之喷k至少一次以螺旋狀 、、：：：：熱父換器1在操作中，熱交換器表面被'青潔， 噴管6a以鏡Ϊ;=Ϊ: = Π；!9設置之阻擔器15， 動作同牛、軍^ 阻擋器依喷嘴之運 生露^ ί 冷側之喷流打擊到阻擔器，因而產 U未題形成之小水滴之汽化或蒸發， 1)’例如靜電瀘過器，不會遭受到任何危害。

2置7鬆動的連接到外殼2，在熱交換器操作時，直可 以被裝設和移去。 τ /、J =到圖5 ’顯示轉子扇形5。由徑向壁16和切線壁17形 =^，其中安置有具有金屬加熱器板19之容器20。所有 之容器在一起形成熱交換器之蓄熱器總體。參考如圖1所 述=清潔裝置7被用作清潔金屬加熱器板之表面（即 熱父換器表面）。圖4中所顯示之具體實例說明一萝 及相對的兩個喷嘴9，在此情況下，為了阻止清潔液在&金 567302

最好使在熱側及冷側之喷 偏位裝設。 屬加熱器板通過道中相互抵消， 嘴口可以沿半徑方向或圓周方向 寺別在圖4中可看到，切線壁在其面對相對之端侧^， 11a之狹側21上，有一蓋子22固定連接在熱侧^上容哭2〇 ^接桿巧i °在冷側14，蓋子22a藉鐵條24連接金屬加 热β坂容器20之軸承座25。蓋子可阻止切線壁的局部a 卻，因之轉子即不會有熱畸變。 7 在具體貝例圖5中顯示，由喷管6推動之喷嘴頭8承載 四個喷嘴9。四個阻擋器丨5呈鏡像對稱式的安置在轉子之 相反側，並藉喷管6a依箭頭1〇方向相對噴嘴9作同步運 動。在此情況下’箭頭27表示轉子轉動方向。 依照圖6與圖7，代替同步運動之擋板，參看圖丨到圖5之 解釋’ 一擋板26固定接連在轉子4側邊之外殼2上，轉子4 係臥落於喷嘴9之對面。擋板尺寸之選擇，在其能涵蓋喷 嘴之全部運動行程，擔板之橫斷面。被設計成可使一 霧化之效果能夠發生。 預疋 圖8為另一設計之例證。一蓋子2 9連接一支架2 8，該支 架28連接蓄熱式熱交換器1之外殼2，支架28延伸平行在轉 子之頂部和/或底部端側11，11 a，且在該端側11，11 a與 喷嘴9之間。相對支架28反方向有眾多蓋子29連接支架， 該等蓋子2 9之中心-中心距離3 0約相當於兩切線壁1 7之徑 向距離，蓋子29長度約150 mm。在固定地點安裝的蓋子， 被裝置在喷嘴9與切線壁1 7狹側2 1之局部間，每種情況 下，在全部清潔工作中，切線壁17均被導引經過蓋子29。

567302 五、發明說明（8) t®4 頁# H+22，22aiA#方走##子’圖8中所 之蓋子29被分配至固定之外殼2上。噴嘴之嘴流衝擊^ = 子28以蓋子28停留在喷嘴9沿徑向移動行程長久而定到蓋 朝IX箭頭方向觀之，且蓋子22被省略，圖9與圖=顯 一切線壁17在被清潔液導入熱時之減低熱應力之役叶，〃复 :文果係由溝縫31、32所形成。據圖9，為達到此目的，在、 各形成一溝縫31，在該等溝縫之端孔33間的 心疋預疋的。據圖9a ’溝縫32之設計為查向壁16界 疋 < 切口。

Claims (1)

1. 567302 六、申請專利範圍 1 · 一種用以清潔一旋轉蓄熱式熱交換器（1)之熱交換表 面的方法，其中，一轉子（4)承載著含金屬加熱器板（19) 的蓄熱器總體，該轉子（4 )有徑向壁（1 6 )和切線壁（1 7)， 且其中藉喷嘴（9 )供應清潔液，喷嘴（9 )沿熱交換器之一端 側（11，11 a)沿徑向方向運動，並在預設壓力下通過蓄熱 器總體，其特徵為以喷嘴（9 )供應之清潔液與切線壁（丨7) 保持距離。 2 ·如申請專利範圍第1項之方法，其中清潔液流經蓄熱 器總體後被霧化。 3 ·如申請專利範圍第1項之方法，其中清潔液從熱交換 益（1)相對端側（11，11 a)同時被引入蓄熱器總體，一端側 之噴嘴（9)相對於反向端側之喷嘴被偏位安置。 _ 4 ·如申請專利範圍第1 ’ 2或3項之方法，其中清潔液在 高壓下被引入。 I5·如t請專利範圍第1，2或3項之方法，其中所使用清 潔液之ΐ可依噴嘴數量而減少，在既定半徑上之喷嘴 留時間被進程之徑向速度的減少而延長。 6 · —種貫行如申請專利範圍第1項方法之裝置，其 為切線壁（17)之狹側（21)上跨接一蓋子（22，22a /29): f狹側（21)形成蓄熱式熱交換器（1)之端側（11，11a)之一 邵分。 連7到:二t =範圍第6項之裝置，其中蓋子(22，22a)接 4 土（ 1 7)和/或蓄熱器總體之其他組件。 申請專利範圍第6項之褒置，其中眾多個蓋子（29)

   第13頁 567302 六、申請專利範圍 安置在轉子（4)之端側（11，lla)與喷嘴（9)中間之一固定 位置，兩蓋子的中心對中心距離（3 〇 )相對應於兩切線壁 (1 7 )間之徑向距離。 、9·如申請專利範圍第8項之裝置，其中蓋子（29)加附在 連接於外殼（1 2 )之支持物（2 8 )上。 1〇·如申請專利範圍第6至9項之任何一項裝置，其中芸 3( 22 2 2 a)之杈斷面適合衝擊在其上之清潔液的期望流 離方向。 11. -種貫行如申請專利範圍第2項方法之裝置，其 二在喷嘴遂處之蓄熱器總體的端側（11，lla)上游/連接5 ^偏向裝置’流離蓄熱器總體的液體被導引朝向此偏向裝 二二青，專安：圍第U項之裝置，其中偏向裝置為-LIU移：排在對應於對面喷嘴⑻的位置，喷嘴與 13·如申請專利範圍第u項之 擋板（26),安裝在—固定位置士、中偏位裝置為一 嘴（9)安裝在擋板對面遍及其全務、中相。對撞板移動之喷 1 4.如申請專利範圍第11至1 3項任何二t。 偏向裝置之橫斷面輪廓適應衝擊之、、主° 、之裝置，其中 2 15.如申請專利範圍第6至9 二潔液之麼力和質量。 少一切線壁（17)須備有溝縫（31，3項之裝置，其中至 1 6.如申請專利範圍第！ 5項之穿 相反端側（21)形成溝縫（3υ。、夏，其中從切線壁（17) 567302 六、申請專利範圍 17.如申請專利範圍第15項之裝置，其中溝缝（32)之設 計為被一徑向壁（1 6 )界定之長形切口。 1 8.如申請專利範圍第6項或第9項之裝置，其中此裝置 _ 被設計為當進行清潔時一可用於熱交換器（1)之模組。 · 1 9.如申請專利範圍第1 8項之裝置，其中此裝置在其被 佈置前可依給與之清潔參數修改。 2 0.如申請專利範圍第1 8項之裝置，其中在眾多的長度 之管中組裝一用以支持喷嘴（9)的喷管（6，6a)。

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