JP2017009235A

JP2017009235A - 熱交換器及び熱交換器の防食方法並びに熱交換器に用いるテープ巻き手工具

Info

Publication number: JP2017009235A
Application number: JP2015127384A
Authority: JP
Inventors: 隆雨森; Takashi Amemori
Original assignee: Takuma Co Ltd
Current assignee: Takuma Co Ltd
Priority date: 2015-06-25
Filing date: 2015-06-25
Publication date: 2017-01-12

Abstract

【課題】低コストで低温腐食を防止できると共に、低温腐食雰囲気下に設置できて未利用の低温熱エネルギーの回収を行え、しかも、伝熱管の低温腐食対策を簡単且つ容易に行えるようにする。【解決手段】金属製の伝熱管４内を流れる流体と伝熱管４の外を流れる排ガスＧとを間接的に接触させて熱交換を行うベアチューブ式の熱交換器であって、前記伝熱管４の排ガスＧと接触する表面を防食テープ９で被覆する。【選択図】図１

Description

本発明は、主として都市ごみ（一般廃棄物）や産業廃棄物等を焼却処理する廃棄物処理設備、焼却残渣や飛灰等を溶融処理する溶融処理設備、排ガスの熱を利用して発電するバイナリー発電設備等に用いられ、低温腐食雰囲気下で使用されて酸性ガスを含む排ガスから熱回収を行うベアチューブ式の熱交換器及び熱交換器の防食方法並びに熱交換器に用いるテープ巻き手工具に関するものである。

一般に、廃棄物焼却処理設備や溶融処理設備、バイナリー発電設備等に用いられる熱交換器としては、排ガスから熱を回収するボイラ、排ガスの余熱を利用して給水を予熱するエコノマイザ（節炭器）、燃焼装置に送る燃焼用空気を予熱する空気予熱器、低温排ガス熱源のバイナリー発電設備に供給する温水を加熱する温水熱交換器等があり、これらは排ガスと水又は排ガスと空気若しくは排ガスと温水の熱交換による熱交換器である。

ところで、前記熱交換器においては、廃棄物焼却炉や溶融炉等から排出される排ガス中に硫黄酸化物（ＳＯｘ）や塩化水素（ＨＣｌ）等の酸性ガスが含まれているため、前記酸性ガスが露点温度以下になると、金属製の伝熱管の表面で凝縮し、硫酸や塩酸になって伝熱管が侵食される低温腐食を引き起こすことになる。

特に、酸性ガスを含む排ガスは、ＳＯ_３（無水硫酸）による影響が大きく、酸性ガスの割合が増えるほど、露点温度が上昇し、露点温度以下にある金属（伝熱管）は激しい低温腐食を生じることになる。例えば、排ガス中の水分が３０％の場合、ＳＯ_３が１ｐｐｍで露点１３０℃、１０ｐｐｍで露点１５０℃程度となる。

そこで、熱交換器を用いた各種設備においては、排ガス中の酸性ガスによる低温腐食を避けるため、下記の（ａ）〜（ｅ）に示す対応が取られていた。
（ａ）焼却・溶融する廃棄物中の硫黄分割合を下げる措置を取ったり、良質の燃料を使用したりして酸性ガスの濃度を下げたり、或いは排ガス中に消石灰、苛性ソーダ等の薬剤を噴霧して酸性ガスの濃度を下げることにより、排ガス中の酸露点温度を下げる（例えば、特許文献１参照）。
（ｂ）酸性ガスを含む排ガスと接触する熱交換器の伝熱管が露点温度以上の温度域になるように設備を改造するか、或いは設備の運転方法を変更する（例えば、特許文献１〜３参照）。
（ｃ）熱交換器の伝熱管に低温腐食が生じた場合、消耗品として熱交換器を交換する。
（ｄ）熱交換器の伝熱管の表面にフッ素樹脂等の耐食材をコーティングする（例えば、特許文献４参照）。
（ｅ）熱交換器の設置を断念する。

しかしながら、上述した（ａ）〜（ｅ）に示す対応を取っても、下記の（ａ′）〜（ｅ′）に示す問題が発生する。
（ａ′）排ガス中の酸性ガスの濃度を下げるために、燃焼装置に使用する燃料を良質の廃棄物や燃料に変更したり、或いは排ガス中に噴霧する消石灰、苛性ソーダ等の排ガス処理薬剤の量を増やしたりする場合、コストの高騰を招くことになる。
（ｂ′）熱交換器の伝熱管が露点温度以上の温度域になるように設備を改造する場合、改造費用がかかることになり、また、設備全体を見た場合に効率の悪い運転をせざるを得ない可能性がある。
（ｃ′）熱交換器自体を消耗品として定期的に交換する場合、費用がかかることになる。
（ｄ′）熱交換器の伝熱管の表面にフッ素樹脂等の耐食材をコーティングする場合、非常にコストが高く付くことになる。
（ｅ′）費用対効果（コストパフォーマンス）等、問題がある場合には、熱交換器を設置できない。

このように、低温腐食雰囲気下にある熱交換器においては、低温腐食を防ぐのにコストがかかると云う問題があった。

特開２０１１−２３７１３７号公報特開２００２−３５７３９７号公報特開２０１１−２３７０４８号公報特開２０１３−７８７４２号公報

本発明は、このような問題点に鑑みて為されたものであり、その目的は、低コストで低温腐食を防止できると共に、低温腐食雰囲気下に設置できて未利用の低温熱エネルギーの回収を行え、しかも、伝熱管の低温腐食対策を簡単且つ容易に行えるようにした熱交換器及び熱交換器の防食方法並びに熱交換器に用いるテープ巻き手工具を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の第１の発明は、金属製の伝熱管内を流れる流体と伝熱管の外を流れる排ガスとを間接的に接触させて熱交換を行うベアチューブ式の熱交換器であって、前記伝熱管の排ガスと接触する表面を防食テープで被覆したことに特徴がある。

本発明の第２の発明は、金属製の伝熱管内を流れる流体と伝熱管の外を流れる排ガスとを間接的に接触させて熱交換を行うベアチューブ式の熱交換器の防食方法であって、前記伝熱管の排ガスと接触する表面に防食テープを巻き付けて伝熱管の表面を被覆することにより、伝熱管の表面の腐食を防止するようにしたことに特徴がある。

本発明の第３の発明は、前記第２の発明において、伝熱管の表面に帯状の防食テープを隙間無く螺旋状に巻き付けて行くようにしたことに特徴がある。

本発明の第４の発明は、熱交換器の伝熱管の表面に防食テープを螺旋状に巻き付けるテープ巻き手工具であって、前記テープ巻き手工具は、伝熱管の表面に伝熱管の円周方向に回転自在且つ伝熱管の長手方向に移動自在に支持されたベースプレートと、ベースプレートに設けたテープホルダーと、テープホルダーに回転自在且つ引き出し自在に支持されてロール状に巻かれた防食テープとを備えていることに特徴がある。

本発明の第５の発明は、前記第４の発明において、ベースプレートが、中心部に伝熱管の外径よりも大径の貫通穴を有する円板を２分割した二つの半円板から成り、二つの半円板の一端部同士を回動自在に連結すると共に、二つの半円板の他端部同士を開閉手段により開閉可能とし、伝熱管に対して脱着自在としたことに特徴がある。

本発明の第６の発明は、前記第４の発明又は第５の発明において、ベースプレートが、当該ベースプレートの両面又は一方の面に環状に配置されて伝熱管の周囲に位置する複数のローラー取付け金具と、各ローラー取付け金具に回転自在に支持され、伝熱管の軸線に対して同じ円周方向で且つ同一の傾斜角度でもって伝熱管の表面に当接し得る複数のガイドローラーとを備えており、ベースプレートの伝熱管の円周方向への回転に伴って傾斜姿勢のガイドローラーに案内され、伝熱管の長手方向へ移動する構成としたことに特徴がある。

本発明の第７の発明は、前記第６の発明において、複数のガイドローラーのうち、少なくとも一部のガイドローラーをベースプレートの中心側へ移動調整自在とし、当該ガイドローラーをクッション材又は弾性体の弾性力により伝熱管の表面に圧接させるようにしたことに特徴がある。

本発明の第８の発明は、前記第４の発明において、テープホルダーの軸心を伝熱管の軸線に対して傾斜させたことに特徴がある。

本発明の熱交換器は、酸性ガスを含む排ガスと接触する伝熱管の表面を防食テープで被覆しているため、今まで設置が困難であった低温腐食雰囲気の場所に設置することができ、未利用の低温熱エネルギーの回収を行える。

本発明の熱交換器は、伝熱管の表面に防食テープを被覆するだけで低温腐食を防止することができるため、伝熱管の表面にフッ素樹脂等の耐食材をコーティングした熱交換器や伝熱管の材質に耐食性に優れたステンレス鋼や耐硫酸腐食鋼等を使用してグレードを高めた熱交換器に比較して低コストで低温腐食を防止することができる。

本発明の熱交換器は、伝熱管の表面を防食テープで被覆しているため、伝熱管の材質に高価なステンレス鋼や耐硫酸腐食鋼等を使用する必要が無く、伝熱管に比較的安価な炭素鋼を使用することも可能であり、しかも、腐食代を考慮する必要が低いため、伝熱管の肉厚も薄くすることができ、軽量化を図れると共に、材料費の削減を図れる。
特に、本発明の熱交換器は、防食テープにフッ素樹脂粘着テープを用いた場合、防食テープの接着剤を塗布していない表面が非粘着性、剥離性を有しているため、防食テープの表面に排ガス中のダストが付着し難い。しかも、フッ素樹脂粘着テープに伸縮性があるため、伝熱管が熱膨張しても防食テープが追随し、コーティングを施した伝熱管のようにコーティングに割れや剥がれの恐れが無い。

本発明の熱交換器は、伝熱管の表面を防食テープで被覆して伝熱管の腐食を防止しているため、発錆した伝熱管（金属裸管）よりも熱伝導性が良く、総括伝熱係数は金属裸管の約１．７倍となる。

本発明の熱交換器の防食方法は、酸性ガスを含む排ガスと接触する伝熱管の表面に防食テープを巻き付けて伝熱管の表面を被覆することにより、伝熱管の表面の腐食を防止するようにしているため、上述した本発明の熱交換器と同一の作用効果を奏することができる。
特に、本発明の熱交換器の防食方法は、伝熱管の表面に帯状の防食テープを隙間無く螺旋状に巻き付けるようにしているため、伝熱管への防食テープの巻き付けを簡単且つ短時間で行える。

本発明のテープ巻き手工具は、熱交換器の伝熱管の表面に伝熱管の円周方向に回転自在且つ伝熱管の長手方向に移動自在に支持されたベースプレートと、ベースプレートに設けたテープホルダーと、テープホルダーに回転自在且つ引き出し自在に支持されてロール状に巻かれた防食テープとを備えているため、伝熱管の表面に防食テープを簡単且つ容易に巻き付けることができ、短時間で防食テープの螺旋巻き施工を行える。

本発明のテープ巻き手工具は、ベースプレートを円板状に形成してコンパクト化を図っていると共に、伝熱管に対して脱着自在に構成しているため、伝熱管を蛇行状に溶接接合し、伝熱管同士の隙間が狭い状態であっても、伝熱管に装着できて伝熱管の表面に防食テープを巻き付け施工することができる。

本発明のテープ巻き手工具は、ベースプレートの両面又は一方の面に、伝熱管の軸線に対して同じ円周方向で且つ同一の傾斜角度でもって伝熱管の表面に当接し得る複数のガイドローラーを設け、ベースプレートの伝熱管の円周方向への回転に伴って傾斜姿勢のガイドローラーに案内され、伝熱管の長手方向へ移動する構成としているため、熱交換器の伝熱管の表面に防食テープを精度良く且つ等ピッチで巻き付けることができる。

本発明のテープ巻き手工具は、テープホルダーの軸心及びガイドローラーの軸心の角度を変えることにより、防食テープの螺旋巻きのピッチ（防食テープの重なり代）を自由に変更することができる。

本発明のテープ巻き手工具は、少なくとも一部のガイドローラーをベースプレートの中心側へ移動調整自在とし、当該ガイドローラーをクッション材又は弾性体の弾性力により伝熱管の表面に圧接させるようにしているため、熱交換器の伝熱管にがたつくことなく装着されると共に、伝熱管の外径が若干変わっても、伝熱管に良好且つ確実に装着することができる。

本発明の一実施形態に係る熱交換器の正面図である。図１に示す熱交換器の平面図である。本発明の一実施形態に係るテープ巻き手工具を示し、熱交換器の伝熱管に装着して防食テープを巻き付けている状態の正面図である。図３のＡ−Ａ線拡大断面図である。図３のＢ−Ｂ線拡大断面図である。テープ巻き手工具のベースプレートを開いて伝熱管に装着する状態の側面図である。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１及び図２は本発明の防食方法を施したベアチューブ式の熱交換器の一例を示し、当該熱交換器は、廃棄物焼却処理設備の排ガス経路に設置され、排ガスとの熱交換によりバイナリー発電設備に供給される温水を加熱する温水熱交換器に構成されている。

即ち、前記熱交換器は、排ガスＧの入口１及び出口２を有するケーシング３内に複数本の蛇行状の伝熱管４を配設した熱交換部５を備えており、熱交換部５の伝熱管４内を流れるバイナリー発電設備の蒸発部からの低温の温水Ｗとケーシング３内を流れる排ガスＧとが伝熱管４を介して熱交換され、排ガスＧの保有する熱エネルギーを低温の温水Ｗへ与えるようにしたものである。

尚、図１及び図２において、６はヘッダー、７は温水入口、８は温水出口である。

そして、この熱交換器は、図２に示すように酸性ガスを含む排ガスＧが接触する伝熱管４の直管部分や屈曲部分の表面に帯状の防食テープ９を隙間無く螺旋状に巻き付けて伝熱管４の表面を被覆することにより、伝熱管４の表面の腐食を防止するようになっている。

前記防食テープ９としては、帯状のフッ素樹脂フィルムを基材とし、基材の片側面にシリコーン系粘着材を塗布したフッ素樹脂粘着テープが使用されている。このフッ素樹脂粘着テープは、柔軟性、伸縮性、対象物の形状への追随性があると共に、テープ表面に非粘着性、剥離性を有しており、最高使用温度が２００℃となっている。また、フッ素樹脂粘着テープの幅は、伝熱管４の直径等に応じて適宜に選定されている。

前記熱交換器は、酸性ガスを含む排ガスＧと接触する伝熱管４の表面を防食テープ９で被覆しているため、今まで設置が困難であった低温腐食雰囲気の場所に設置することができ、未利用の低温熱エネルギーの回収を行える。

また、この熱交換器は、伝熱管４の表面に防食テープ９を被覆するだけで低温腐食を防止することができるため、伝熱管４の表面にフッ素樹脂等の耐食材をコーティングした熱交換器や伝熱管４の材質に耐食性に優れたステンレス鋼や耐硫酸腐食鋼等を使用してグレードを高めた熱交換器に比較して低コストで低温腐食を防止することができる。

更に、この熱交換器は、伝熱管４の表面を防食テープ９で被覆しているため、伝熱管４の材質に高価なステンレス鋼や耐硫酸腐食鋼等を使用する必要が無く、伝熱管４に比較的安価な炭素鋼を使用することも可能であり、しかも、腐食代を考慮する必要が低いため、伝熱管４の肉厚も薄くすることきができ、軽量化を図れると共に、材料費の削減を図れる。
特に、この熱交換器は、防食テープ９にフッ素樹脂粘着テープを用いているため、防食テープ９の接着剤を塗布していない表面が非粘着性、剥離性を有しているので、防食テープ９の表面に排ガスＧ中のダストが付着し難い。しかも、フッ素樹脂粘着テープに伸縮性があるため、伝熱管４が熱膨張しても防食テープ９が追随し、コーティングを施した伝熱管のようにコーティングに割れや剥がれの恐れが無い。

更に、この熱交換器は、伝熱管４の表面を防食テープ９で被覆して伝熱管４の腐食を防止しているため、発錆した伝熱管４（金属裸管）よりも熱伝導性が良く、総括伝熱係数は金属裸管の約１．７倍となる。

尚、上記の実施形態においては、温水熱交換器に防食方法を施したが、本発明の防食方法を施す熱交換器としては、酸性ガス（腐食性ガス）を含む排ガスＧと水又は空気若しくはガスの熱交換器であれば、如何なる熱交換器であっても良い。
例えば、本発明の防食方法を施す熱交換器としては、排ガスＧから熱を回収するボイラ、排ガスＧの余熱を利用して給水を予熱するエコノマイザ（節炭器）、燃焼装置に送る燃焼用空気を予熱する空気予熱器等であっても良い。

また、上記の実施形態においては、防食テープ９として、フッ素樹脂粘着テープを使用したが、防食テープ９は、上記の実施形態に係るものに限定されるものではなく、伝熱管４に螺旋状に巻き付けられて伝熱管４の低温腐食を防止できるものであれば、如何なるものであっても良い。
例えば、防食テープ９としては、粘着テープ、非粘着テープ、帯状のフィルム、ロープ、糸等の長尺物であり、耐食性及び耐熱性を有しておれば、如何なるものであっても良い。尚、非粘着性の防食テープ９の場合には、防食テープ９の始端部及び終端部を粘着テープで伝熱管４の表面に止める必要がある。

図３〜図６は熱交換器の伝熱管４の表面に防食テープ９を巻き付けるテープ巻き手工具１０の一例を示し、当該テープ巻き手工具１０は、伝熱管４の表面に伝熱管４の円周方向に回転自在且つ伝熱管４の長手方向に移動自在に支持されたベースプレート１１と、ベースプレート１１の両面に配置された複数のローラー取付け金具１２と、ローラー取付け金具１２に回転自在に支持されて伝熱管４の表面に当接し得る複数のガイドローラー１３と、ベースプレート１１に設けたテープホルダー１４と、テープホルダー１４に回転自在且つ引き出し自在に支持されてロール状に巻かれた防食テープ９とを備えている。

具体的には、前記ベースプレート１１は、中心部に伝熱管４の外径よりも大径の貫通穴１１ｂを有する合成樹脂製又は金属製若しくは木製の円板を二つ割りにして形成した二つの半円板１１ａから成り、二つの半円板１１ａの一端部同士をヒンジ金具１５により回動自在に連結すると共に、二つの半円板１１ａの他端部同士を開閉手段１６により開閉可能とし、伝熱管４に対して脱着できるように構成されている。

尚、ヒンジ金具１５は、二つの半円板１１ａの一端部両面に跨った状態で配置される一対のヒンジプレート１５ａと、両ヒンジプレート１５ａを一方の半円板に固定する止め具１５ｂと、両ヒンジプレート１５ａ及び他方の半円板１１ａに挿通支持された支持軸１５ｃとを備えている。また、開閉手段１６には、従来公知のパッチン錠が使用されている。

前記各ローラー取付け金具１２は、金属板により断面形状Ｌ字状に形成されており、伝熱管４の周囲に位置するようにベースプレート１１の両面に環状に配置され、複数本のネジ１７によりベースプレート１１の両面に固定されている。このローラー取付け金具１２は、ベースプレート１１の両面に環状で且つ等角度ごとに配置されており、この実施形態においては、ベースプレート１１の一方の面に四つ配置され、また、ベースプレート１１の他方の面に三つ配置されている。

前記各ガイドローラー１３は、円盤状に形成されており、各ローラー取付け金具１２にそれぞれローラー支持フレーム１８を介して回転自在に支持されている。この各ガイドローラー１３は、その軸心が伝熱管４の軸線φに対して同じ円周方向で且つ同一の傾斜角度になるように各ローラー支持フレーム１８にローラー軸１９を介して回転自在に支持されており、伝熱管４の表面に傾斜姿勢で当接し得るようになっている。尚、ガイドローラー１３は、回転方向（移動方向）が定まれば良いのであって、伝熱管４の表面に圧着されて滑らなければ、如何なる材質で形成しても良い。例えば、ガイドローラー１３は、軟質のゴム材や合成樹脂材により形成するのが好ましい。

尚、各ローラー支持フレーム１８は、金属板により断面形状コ字状に形成されており、各ローラー取付け金具１２に緊締具２０（例えば、ボルト及びナット）によりそれぞれ取り付けられている。また、一部のローラー支持フレーム１８は、ローラー取付け金具１２に少し長めの緊締具２０によりベースプレート１１の中心側へ移動可能に取り付けられていると共に、残りのローラー支持フレーム１８は、ローラー取付け金具１２に緊締具２０により固定されている。

また、複数のガイドローラー１３のうち、少なくとも一部のガイドローラー１３は、ベースプレート１１の中心側へ移動可能となっており、クッション材２１の弾性力により伝熱管４の表面に圧接されるようになっている。即ち、一部のガイドローラー１３は、ローラー取付け金具１２とベースプレート１１の中心側へ移動可能に取り付けたローラー支持フレーム１８との間に介設したクッション材２１（例えば、スポンジクッション）が縮んだり、伸びたりすることにより、ローラー支持フレーム１８及び緊締具２０を介してベースプレート１１の中心側へ移動可能になっている。

更に、互いに対向するガイドローラー１３間の間隔は、クッション材２１が縮んでいない状態において伝熱管４の外径よりも若干小径に設定されており、各ガイドローラー１３が伝熱管４の表面に当接したときにクッション材２１が縮むようになっている。その結果、ガイドローラー１３は、クッション材２１の弾性力より伝熱管３の表面に圧接されることになる。

前記テープホルダー１４は、ベースプレート１１の一方の面に設けられており、伝熱管４の軸線φに対して傾斜する姿勢でベースプレート１１の一方の面に取り付けられ、ロール状に巻かれた防食テープ９が回転自在に挿着される筒状又は中実状のテープ挿入棒１４ａと、テープ挿入棒１４ａの先端部に着脱自在に嵌合され、テープ挿入棒１４ａに挿着された防食テープ９を抜け止めすると共に、防食テープ９の軸線方向のぶれを防止するキャップ１４ｂとを備えている。また、テープ挿入棒１４ａは、ガイドローラー１３の傾斜の向きと同じ向きで且つガイドローラー１３の傾斜と同じ角度になっている。

前記防食テープ９は、帯状のフッ素樹脂フィルムを基材とし、基材の片側面にシリコーン系粘着材を塗布したフッ素樹脂粘着テープから成り、その粘着面が内側を向くようにしてロール状に巻かれている。このフッ素樹脂粘着テープは、柔軟性、伸縮性、対象物の形状への追随性があると共に、テープ表面に非粘着性、剥離性を有しており、最高使用温度が２００℃となっている。また、フッ素樹脂粘着テープの幅は、伝熱管４の直径等に応じて適宜に選定されている。

次に、上述したテープ巻き手工具１０を用いて伝熱管４に防食テープ９を巻き付ける場合について説明する。

先ず、テープ巻き手工具１０の開閉手段１６（パッチン錠）を外し、ベースプレート１１の二つの半円板１１ａをヒンジ金具１５の支持軸１５ｃを中心にして開く方向へ回動させ、ベースプレート１１を開いた状態にする（図６参照）。

次に、開いたベースプレート１１を熱交換器の防食テープ９を巻き付ける伝熱管４に嵌め込み、ベースプレート１１の二つの半円板１１ａをヒンジ金具１５の支持軸１５ｃを中心にして閉じる方向へ回動させた後、開閉手段１６（パッチン錠）を閉じてベースプレート１１を閉じる。これにより、テープ巻き手工具１０は、伝熱管４に装着されることになる（図４及び図５参照）。

このとき、テープ巻き手工具１０の対向するガイドローラー１３間の間隔は、クッション材２１が縮んでいない状態において伝熱管４の外径よりも若干狭く設定されているため、各ガイドローラー１３が伝熱管４の表面に当接したときにクッション材２１が縮み、当該クッション材２１の弾性力より伝熱管４の表面に圧接されることになる。その結果、テープ巻き手工具１０は、伝熱管４にがたつくことなく装着されると共に、各ガイドローラー１３と伝熱管４の表面との間に摩擦力が発生することになる。

テープ巻き手工具１０を伝熱管４に装着したら、テープホルダー１４のテープ挿入棒１４ａにロール状に巻かれた防食テープ９を装着し、テープ挿入棒１４ａの先端部にキャップ１４ｂを嵌め込む。これにより、ロール状の防食テープ９は、テープ挿入棒１４ａから抜け止めされると共に、テープ挿入棒１４ａの軸線方向のぶれが防止される。
尚、ロール状の防食テープ９は、テープ巻き手工具１０を伝熱管４に装着する前に、予めテープホルダー１４に装着していても良い。

その後、防食テープ９の先端部を引き出して伝熱管４の表面に貼り付け、この状態でベースプレート１１の外周縁部を手で持って伝熱管４の円周方向へ回すと、テープ巻き手工具１０は、傾斜姿勢で配置された複数のガイドローラー１３により均一なスピードで伝熱管４の長手方向に沿って前進し、また、ベースプレート１１の回転に伴って防食テープ９が順次引き出されると共に、防食テープ９が伝熱管４の表面に等ピッチで隙間無く螺旋状に巻き付けられて行く。

そして、伝熱管４の表面に防食テープ９を巻き付けたら、防食テープ９をハサミ等で切断し、防食テープ９の終端部を伝熱管４の表面に貼り付けると共に、開閉手段１６（パッチン錠）を外してベースプレート１１を開き、テープ巻き手工具１０を伝熱管４から取り外す。

前記テープ巻き手工具１０を用いれば、熱交換器の伝熱管４の表面に防食テープ９を簡単且つ容易に巻き付けることができ、短時間で防食テープ９の螺旋巻き施工を行える。

また、テープ巻き手工具１０は、コンパクトに形成されていると共に、伝熱管４に対して脱着自在に構成されているため、伝熱管４を蛇行状に溶接接合し、伝熱管４同士の隙間が狭い状態であっても、伝熱管４に装着できて伝熱管４の表面に防食テープ９を巻き付け施工することができる。

更に、テープ巻き手工具１０は、ベースプレート１１の両面に複数のガイドローラー１３を傾斜姿勢で設け、伝熱管４の長手方向へ均一なスピードで移動するようにしているため、熱交換器の伝熱管４の表面に防食テープ９を精度良く且つ等ピッチで巻き付けることができる。

更に、テープ巻き手工具１０は、少なくとも一部のガイドローラー１３をベースプレート１１の中心側へ移動調整自在とし、当該ガイドローラー１３をクッション材２１の弾性力により伝熱管４の表面に圧接させるようにしているため、熱交換器の伝熱管４にがたつくことなく装着されると共に、伝熱管４の外径が若干変わっても、伝熱管４に良好且つ確実に装着することができる。

尚、上記の実施形態においては、ベースプレート１１の両面にガイドローラー１３を設けたが、他の実施形態においては、ベースプレート１１の片面のみにガイドローラー１３を設けるようにしても良い。この場合には、テープ巻き手工具１０をより一層コンパクト化することができる。また、ベースプレート１１に設けるガイドローラーの数も上記の実施形態に係るものに限定されるものではなく、ベースプレート１１の両面又は一方の面に二つ以上設けておれば良い。

また、上記の実施形態においては、複数のガイドローラー１３のうち、少なくとも一部のガイドローラー１３をベースプレート１１の中心側へ移動調整自在としたが、他の実施の形態においては、全てのガイドローラー１３をベースプレート１１の中心側へ移動調整自在としても良い。

更に、上記の実施形態においては、ローラー取付け金具１２とローラー支持フレーム１８との間にクッション材２１を介設し、当該クッション材２１の弾性力によりガイドローラー１３を伝熱管４の表面に圧接させるようにしたが、他の実施形態においては、ローラー取付け金具１２とローラー支持フレーム１８との間に弾性体（圧縮コイルスプリング又は板バネ）を介設し、当該弾性体の弾性力によりガイドローラー１３を伝熱管４の表面に圧接させるようにしても良い。

更に、上記の実施形態においては、ガイドローラー１３の軸心及びテープホルダー１４の軸心の角度を一定としたが、他の実施形態においては、ローラー取付け金具１２にローラー支持フレーム１８を揺動可能に取り付けると共に、ベースプレート１１にテープホルダー１４のテープ挿入棒１４ａを角度調整可能に取り付け、ガイドローラー１３の軸心及びテープホルダー１４の軸心の角度を調整可能としても良い。この場合には、防食テープ９の螺旋巻きのピッチ（防食テープ９の重なり代）を自由に変更することができる。

更に、上記の実施形態においては、ベースプレート１１の開閉手段１６にパッチン錠を使用したが、開閉手段１６は、パッチン錠に限定されるものではなく、ベースプレート１１を開閉自在にできれば、如何なる構造のものであっても良い。

本発明は、熱交換が目的であるベアチューブ式の熱交換器のみならず、熱交換が目的でない管の腐食防止にも適用できるものである。

１は排ガスの入口、２はケーシング、３は排ガスの出口、４は伝熱管、５は熱交換部、６はヘッダー、７は温水入口、８は温水出口、９は防食テープ、１０はテープ巻き手工具、１１はベースプレート、１１ａは半円板、１１ｂは貫通穴、１２はローラー取付け金具、１３はガイドローラー、１４はテープホルダー、１４ａはテープ挿入棒、１４ｂはキャップ、１５はヒンジ金具、１５ａはヒンジプレート、１５ｂは止め具、１５ｃは支持軸、１６は開閉手段、１７はネジ、１８はローラー支持フレーム、１９はローラー軸、２０は緊締具、２１はクッション材、Ｇは排ガス、Ｗは温水、φは伝熱管の軸線。

Claims

金属製の伝熱管内を流れる流体と伝熱管の外を流れる排ガスとを間接的に接触させて熱交換を行うベアチューブ式の熱交換器であって、前記伝熱管の排ガスと接触する表面を防食テープで被覆したことを特徴とする熱交換器。
金属製の伝熱管内を流れる流体と伝熱管の外を流れる排ガスとを間接的に接触させて熱交換を行うベアチューブ式の熱交換器の防食方法であって、前記伝熱管の排ガスと接触する表面に防食テープを巻き付けて伝熱管の表面を被覆することにより、伝熱管の表面の腐食を防止するようにしたことを特徴とする熱交換器の防食方法。
伝熱管の表面に帯状の防食テープを隙間無く螺旋状に巻き付けて行くようにしたことを特徴とする請求項２に記載の熱交換器の防食方法。
熱交換器の伝熱管の表面に防食テープを螺旋状に巻き付けるテープ巻き手工具であって、前記テープ巻き手工具は、伝熱管の表面に伝熱管の円周方向に回転自在且つ伝熱管の長手方向に移動自在に支持されたベースプレートと、ベースプレートに設けたテープホルダーと、テープホルダーに回転自在且つ引き出し自在に支持されてロール状に巻かれた防食テープとを備えていることを特徴とするテープ巻き手工具。
ベースプレートは、中心部に伝熱管の外径よりも大径の貫通穴を有する円板を２分割した二つの半円板から成り、二つの半円板の一端部同士を回動自在に連結すると共に、二つの半円板の他端部同士を開閉手段により開閉可能とし、伝熱管に対して脱着自在としたことを特徴とする請求項４に記載のテープ巻き手工具。
ベースプレートは、当該ベースプレートの両面又は一方の面に環状に配置されて伝熱管の周囲に位置する複数のローラー取付け金具と、各ローラー取付け金具に回転自在に支持され、伝熱管の軸線に対して同じ円周方向で且つ同一の傾斜角度でもって伝熱管の表面に当接し得る複数のガイドローラーとを備えており、ベースプレートの伝熱管の円周方向への回転に伴って傾斜姿勢のガイドローラーに案内され、伝熱管の長手方向へ移動する構成としたことを特徴とする請求項４又は請求項５に記載のテープ巻き手工具。
複数のガイドローラーのうち、少なくとも一部のガイドローラーをベースプレートの中心側へ移動調整自在とし、当該ガイドローラーをクッション材又は弾性体の弾性力により伝熱管の表面に圧接させるようにしたことを特徴とする請求項６に記載のテープ巻き手工具。
テープホルダーの軸心を伝熱管の軸線に対して傾斜させたことを特徴とする請求項４に記載のテープ巻き手工具。