JPH0450051B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、排ガス処理方法及び装置に関するも
のであり、一層詳細には、種々の工業排ガスから
大量の熱の回収に有用であるだけではなく、同時
に、このような排ガスからの実質的な量の粒状物
及び燃焼の腐食生産物の除去に役立ち、煙突排出
物からの空気公害を減少させるのに有用である改
良された方法及び装置に関するものである。

本発明は、特に、典型的な炉内における油又は
石炭の燃焼によつて生成されるようなイオウ含有
排ガスの処理に向けられるものであるが、本発明
が他の広い種類の応用に対しても有用であること
は、明らかになる。

本発明の主な目的は、従来技術の方式における
よりも、排ガスの中に含まれる熱の実質的により
大きなパーセンテージを回収するのに有用であ
り、燃料の高価であることのために非常に重要な
経済的意味を有している改良された方法及び装置
を得ることにある。

本発明の他の重要な目的は、排ガスから実質的
な量の粒状物質及び燃焼の腐食生産物を除去し、
公害を減少するのに有用である方法及び装置を得
ることにある。

天然ガス、No.２燃料油、No.６燃料油及び石炭
は、一般的に、この順序で、二酸化イオウ及び三
酸化イオウ及びすすや、シリカ生産物のような粒
状物質の増加する量を含んでいる煙道ガスを生成
する。

本発明の一つの目的は、任意のこれらの燃料に
よつて生成される煙道ガスに関して有用である方
法及び装置を得ることにある。

多くの応用においては、排熱がボイラ補給水の
ような液体を予熱するため、又は、例えば、工業
処理用水を予熱するために使用されることが望ま
れ、一方、多くの他の応用においては、排熱が空
気のようなガスを予熱し、又は、ある応用におい
ては、液体とガスとの両方を加熱することが推奨
される。

本発明の他の目的は、液体か、ガスかのいずれ
か又は液体とガスとの両方の予熱を可能とする方
法を得ること及び液体か、ガスか又は液体とガス
との両方を予熱する装装置を得ることにある。

本発明の一つの非常に重要な目的は、強固で確
実であり、最少の注意及び清掃又は修繕のための
休止時間に対する最少の要求を有して長期間に渡
つて有用である方法及び装置を得ることにある。

本発明の他の一層特別な目的は、自己洗浄ガス
洗浄器並びに排ガスからの増加された量の熱量の
回収器として作動する熱交換器を得ることにあ
る。

原動所又は処理の熱効率が、ボイラの炉又は同
様のものからの排ガスの中に含まれている熱エネ
ルギーのいくらかを回収することによつて増加さ
れることは、長年来知られていることである。煙
道ガスは、普通には、ボイラの節約器を経てボイ
ラ給水を予熱するようにされ、普通には、空気予
熱器を炉熱焼空気を予熱するために向けられる。
油、石炭又は天然ガスの燃焼は、実質的な湿分、
二酸化イオウ、三酸化イオウ、油及び石炭の場合
には粒状物質を生成する。若しも、煙道ガスから
熱を回収することを意図されている熱交換器が、
三酸化イオウの可成りの量を凝縮させるならば、
硫酸が形成され、苛酷な腐食を生じさせる。凝縮
されたイオウ生成物は、普通の節約器及び空気予
熱器及びそれらと協同される排気煙突を直ちに破
損させる。このように、煙道ガスから熱を回収す
ることを意図されている従来技術の方式は、イオ
ウ生成物の凝縮を避けるために、煙道ガス温度を
十分に高く、用心深く維持されて作動されてい
た。

凝縮が何らのイオウ酸化物をも含んでいない煙
道ガスに対して生ずる温度、すなわち、水蒸気だ
けによる露点は、水蒸気の部分圧に応じて46.7℃
（116〓）〜54.4℃（130〓）の範囲内にある。し
かしながら、ほんの少量、例えば、100万部に対
して５〜100部のような三酸化イオウの存在は、
凝縮が生ずる温度を、水蒸気だけに対するそれよ
りも、はるかに高く劇的に増加させる。例えば、
100万部につきSO₃の50〜100部は、露点温度を
121.1℃（250〓）から137.8℃（280〓）にそれぞ
れ上昇させる。このようにして、煙道ガスが
148.9℃（300〓）のオーダの温度以下に冷却され
ないことを絶対的に確かにすることが、凝縮及び
腐食を避けるために、実際に行なわれている。こ
の操作は、必然的に望ましくない程に熱エネルギ
ーの顕熱の少部分が煙道ガスから抽出され、ま
た、煙道ガスの中に含まれている潜熱エネルギー
の絶対的に何らの回収をも生じないようにする。

本発明の一つに構想は、煙道ガスのような潜在
的に腐食性の排ガスから、従来技術と全く相違し
て、連続的に「水蒸気凝縮」様式で作動し、実質
的な量の潜熱並びに多量の顕熱が排ガスから回収
されることを許す熱交換器を使用して回収するた
めの方法及び装置を得ることにある。ここで「水
蒸気凝縮」という用語は、排ガスの大きなパーセ
ンテージ（理想的には、すべて）の温度が、硫酸
凝縮又は飽和温度以下に降下されるだけではな
く、応用可能な圧力の下における水の飽和温度以
下、すなわち、水蒸気だけに対する露点、例え
ば、48.9℃（120〓）以下にさえも降下されるこ
とを意味するものである。熱交換器内部の煙道ガ
スの絶対圧力が、水柱で50.8〜127mm（２〜５イ
ンチ）（ゲージ圧で0.0049Kg／cm²−0.07ポンド／
平方インチ）である本発明の典型的な作動におい
ては、煙道ガスの大部分の温度は、少なくとも
48.8℃（120〓）において、例えば、23.9゜〜37.8
℃（75゜〜100〓）に、煙道ガスを熱交換器−洗浄
器ユニツトを通すことによつて、降下される。こ
のユニツトは、連続的に大量の水を煙道ガスを凝
縮し、リユウ酸を凝縮する。さもなければ腐食凝
縮水に露出される熱交換器−洗浄器ユニツトの内
部の部分は、腐食を防止するために、耐食性材
料、例えば、テフロン（商品名）を適当に裏張り
又は被覆される。

従来技術の排熱回収方式が、SO₃の凝縮温度に
余りにも近い煙道ガス温度（例えば、121.1℃−
250〓）で作動される時には、事故によつて、又
は、始動の間に、あるいは、方式の熱効率を改善
することを試みてか、時として、SO₃の凝縮が、
非常に強い、又は、濃縮された硫酸を生じさせる
傾向となる。硫酸は、極端に腐食性であり、普通
の熱交換器を急速に破壊する。凝縮することので
きる硫酸の量は小さいが、しかしながら、熱交換
器表面をわずかに湿めらせるのに十分である。し
かしながら、若しも、従来技術の慣行を無視する
だけではなく、それに直接的に正反対に運転する
ならば、また、更に、煙道ガス温度をSO₃凝縮温
度の著しく低いレベルにまで降下し、また、本発
明の水の凝縮様式内で運転するならば、大量の水
の生成が凝縮された硫酸を実質的に稀釈する傾向
となり、全体の凝縮水をより少なく腐食性とし、
部分の腐食を少なくするように思われる。このよ
うにして、本発明の水を凝縮させる様式における
運転は、装置の部分の腐食を一層少なくさせる重
大な傾向を有しており、また、大量の潜熱エネル
ギーが回収されるようにする。硫酸のこのような
稀釈は、完全には腐食を無くさない。しかしなが
ら、これによつて、熱交換器−洗浄器ユニツトの
内部の種々の表面を保護材料によつて適当に裏張
り又は被覆することの必要であることが、残つた
ままとされる。

若しも、煙道ガスを、水凝縮様式で作動しつつ
ある熱交換器を通過させるならば、より多量の熱
エネルギーが煙道ガスから抽出されることができ
るだけではなく、また、凝縮水がより腐食性を小
さくされるだけではなく、その上、大量の粒状物
質及びSO₃が同時に煙道ガスから除去され、著し
く空気公害を減少させることのできることも発見
された。若しも、煙道ガスが硫酸凝縮温度のわず
かに下まで低下されるならば、また、若しも、煙
道ガスが実質的な量の粒状物質を含んでいるなら
ば、粒状物質と組合わされた硫酸の水浸しの量
が、しばしば、急速に熱交換器の表面の上に形成
し、また、実際に、この形成が熱交換器を数時間
で詰まらすことが発見された。しかしながら、若
しも、設備が本発明によつて水蒸気凝縮様式で作
動されるならば、豊富な量の水の生成が、連続的
に硫酸及び粒状物質を洗い去り、水浸しの物質の
形成を阻止する。簡単にいうと、「水凝縮運転様
式」とは、熱交換器の内部に「雨」を形成する様
式のことである。この「雨」は、煙道ガスの中の
粒子を雨が降下する時に捕えるだけではなく、雨
は濡らされた表面に軽く附着された粒子を洗い去
り、ドレンに洗い落とす。このようにして、ガス
洗浄に似た利点が、大抵のガス洗浄器によつて必
要とされる水の連続的な供給の必要無しに、ま
た、動く部分の必要無しに、得られる。

しかも、大量の潜熱エネルギーの回収に加え
て、腐食問題を最少にするために、硫酸を大いに
稀釈し、洗い去り、煙道ガスのような排ガスから
粒状物質の実質的な量を除去することに加えて、
「水凝縮」様式における作動は、また、本発明を
実施するために使用される熱交換器の熱伝達率を
増加もする。熱交換器ユニツトの頂部に近くにお
いて生ずるようにされた著しい凝縮は、下方に走
り、又は、下方に降り、熱交換器表面を、熱交換
器の下方部分において、たとえ、凝縮が、そうで
なく、それら下方部分の表面の上において生じな
くとも濡れたままとする。同時にすべての熱交換
器表面面積を濡れたままとし、熱伝達係数を、乾
燥した又は非凝縮熱交換器のそれよりも、著しく
改善し、これによつて、合理的にこじんまりとし
ており、製作が経済的であるユニツトが、排熱の
大量を回収するのに十分な熱伝達を与える。

熱伝達は、いくつかの別個の、しかしながら、
関連される理由によつて改善される。ガスからの
熱伝達は、若しも、表面が滴状の凝縮から湿つて
いるならば、より良好に行なわれる。テフロンの
使用は、滴状の凝縮を捉進させる。更に、熱交換
器内部の連続的な雨は、管表面を清潔に保持し、
熱伝達を減少させる沈殿物の形成を阻止する。

このようにして、本発明の他の目的は、改良さ
れた熱伝達を有している改良された熱回収装置を
得ることにある。

非常に有効な腐食保護を与え、また、水凝縮熱
交換器を清潔に保つように、水蒸気凝縮と協同す
る著しい水をはじく特性を持つために種々の形状
のテフロンが発見されたが、これらの腐食保護材
料の現在利用可能な形状は、排熱が抽出されるこ
とが望まれている煙道ガスのある温度よりも、は
るかに低い変形、溶融又は破壊温度を有してい
る。本発明の他の特徴によると、水凝縮熱交換器
を、従来型式の他の熱交換器と協同して作動させ
ることを提案するが、この従来のものは、若し
も、凝縮がその中において行なわれるならば、苛
酷に損傷される。従来の熱交換器は、最初に、煙
道ガスのような排ガスを水蒸気凝縮熱交換器の腐
食保護裏張りを損傷させない十分に低いが、しか
も、三酸化イオウが従来の熱交換器の中において
それを損傷するように凝縮することができないの
に、十分に高い温度に冷却する。

このようにして、本発明のある追加された目的
は、広範囲の温度を有している排ガスと共に使用
される改良された熱回収系統を得ることにある。

本発明のその他の目的は、広い種類の異つた流
量、温度及び熱伝達要求に適するように必要に応
じて容易に組合わされることのできる上述の水凝
縮様式において使用するのに適している熱交換器
モジユールを得ることにある。

本発明の更に他の目的は、水凝縮熱交換器系統
を構成し、組立てる満足な方法を得ることにあ
る。

本発明の他の目的は、以下の本発明の説明から
明らかとなるものと信じられる。

本発明は、それ故、数個の段階、その１個又は
それ以上の段階の他の段階のそれぞれに関する関
係及びこの段階を生じさせるようにされている部
品の構造、部品の要素の組合わせ並びに部品の配
置を実施した装置から成立つが、以下に、その実
施例が詳細に説明されている。

本発明の性質及び目的の十分な理解のために、
以下に、本発明を系附図面に基づいて詳細に説明
する。

本発明のいくつかの主な特長は、最初に、第１
及び２図を参照することによつて、理解される。

第１図において、ダクト１０が、ボイラ煙突
（図示されていない）から、送風機Ｂによつて、
底部空間又室１１へ引かれる煙道ガスのような高
温排ガスを導く。煙道ガスは、１個又はそれ以上
の熱交換器ユニツト、例えば、４個のユニツト１
２，１３，１４及び１５を上方に通過し、そこか
ら、上方の空間又は室１６の中を通り、煙突１７
から出る。典型的な運転においては、煙道ガスの
速度は、熱交換器ユニツトの内部において、9.1
〜121.9ｍ／ｓ（30〜400フイート／秒）に設定さ
れ、水柱38.1〜50.8mm（1.5〜２インチ）のオーダ
のガス圧力降下が、熱交換器ユニツトを横切つて
生ずるようにされている。典型的には、水又は空
気である加熱されるべき流体は、最上部の熱交換
器ユニツト２０の中に導入されるように示されて
おり、熱交換器ユニツトのそれぞれを順々に下方
に流れ、２１から出ることが理解される。説明を
簡単にするために、最初に、水が加熱され、ま
た、高温排ガスは、ボイラからの煙道ガスである
ものと仮定される。

煙道ガスが、ユニツトを通つて上方に動く時
に、ある程度まで冷却されること及び水がユニツ
トを通つて下方に動く時に、ある程度まで加熱さ
れることは、明らかなところである。説明を容易
とするために、意味のあるガスの冷却及び水の加
熱が生ずる温度範囲が、４個の領域Z₁〜Z₄に分割
されて示されている。これらの４個の領域は、説
明を簡単にするために、４個の熱回収ユニツトの
垂直範囲に相当するものとして示されている。

第２図は、本発明を水を加熱するために典型的
に実施した場合において、煙道ガス及び水の温度
の変化を、温度が垂直高さに対してプロツトされ
て示すものである。このようにして、煙道ガスの
温度は、それが熱交換器を通つて上方に動く時
に、熱交換器配置の底部において260℃（500〓）
の仮定された入力温度G₁から降下するが、この
ことは、曲線Ｇによつて示されている。第２図に
おけるガス温度のプロツトは、近似的であり、一
般的に、任意の高さに対して、ガスの実質的な部
分が、その高さにおいて降下されるその最低温度
を描いてあるものと理解すべきである。最下部の
管の列の上方の任意の高さにおいて、無論、温度
こう配があり、また、若しも、ある与えられた高
さにおいて熱交換器の全横断面積の上において平
均されると、平均温度は、曲線Ｇとしてプロツト
された温度以上である。他のように見ると、領域
Z₂とZ₃を境界している高さのようなある与えられ
た高さにおいては、管の近くの部分又は管の上の
部分のような煙道ガスのある部分は、硫酸が形成
しつつある温度G₂を持つこともあり、一方、ガ
スの同じ高さであるが、しかしながら、任意の管
からより大きな距離にある他の部分は、より高温
であり、まだ、凝縮を受けないかも知れない。同
様に、熱交換器の頂部において、7.2℃（55〓）
の入力温度W₁を持つものと仮定されている水は、
それが熱交換器の底部に到着する時に、曲線Ｗに
よつて示されるように、82.2℃（180〓）の出力
温度W₀まで加熱される。第１図における縦軸の
尺度が、４個の領域Z₁〜Z₄に分割されて示されい
る。121.1℃（250〓）における垂直破線Ｆは、No.
６燃料油を燃焼することから得られる典型的な煙
道ガスの中に硫酸を形成する典型的な温度G₂を
示すものである。従来技術は、煙道ガス温度は、
常に、何らかの硫酸の生成を避けるためにこのレ
ベルの十分以上に維持されるべきであると教示し
ている。

上方への煙道ガスの運動に対する煙道ガス温度
曲線Ｇに引続いて、煙道ガス温度が、G₁におけ
る260℃（500〓）からG₂における121.1℃（250
〓）に、ガスが２個の下方領域Z₁及びZ₂を通過す
る時に、降下することが見られる。その上昇運動
のその部分の間に、非常にわずかな凝縮がガスか
ら生ずるが、しかしながら、煙道ガスからの顕熱
は水を加熱するために伝達されつつある。更に詳
細には、領域Z₁及びZ₂の中のガスの大部分は、ま
だ、硫酸が凝縮するためには十分に高いが、しか
しながら、領域Z₁及びZ₂内のある量のガスは、こ
れらの領域内にある間に凝縮する。なぜならば、
上方からこれらの領域を貫いて落下する凝縮水
が、それらの領域内のガスのある量を、凝縮温度
にまで冷却するからである。ガスからの凝縮がほ
とんど又は完全に、下方の領域Z₁及びZ₂の中にお
いては生じないとしても、熱交換器管のそれらの
下方領域内のガス側の表面は、上部から降下する
豊富な凝縮物のために連続的に濡れたままであ
る。これらの管の濡らされている状態は粒状物質
が容易に且つ一時的に管に粘着する傾向とさせる
が、上方から落下する凝縮物が連続的に管を洗浄
し、硫酸及び粒状物質を熱交換器ユニツトの底部
におけるドレン（第１図のＤ）に洗い流すように
作用をする。

煙道ガスが211.1℃（250〓）、すなわち、三酸
化イオウに対する典型的な露点以下に冷却される
時に、硫酸が領域Z₃内において形成する。若し
も、領域Z₃が装置の中の最上方の領域であつたな
らば、凝縮された硫酸は、領域Z₃内の熱交換器表
面をわずかに湿らせ、粒状物質は、それらのわず
かに湿らされた表面の上に形成したであろう。三
酸化イオウは、凝縮し、仮定された例において
は、ガスの領域Z₃を経る運動がガスを酸の露点以
下に実質的に冷却する時に、硫酸を形成する。領
域Z₃の内部のあるレベルにおいて、凝縮される硫
酸の大部分又はすべてが、凝縮したであろう。そ
のレベルの直上においては、第２図にカツコＲに
よつて一般的に示されるように、ほとんど又は全
然凝縮が生じないものと見なされる温度範囲があ
るものと信じられ、ガス温度は、硫酸の凝縮が大
部分完了されるのには十分に低いが、しかしなが
ら、水蒸気には、実質的な量を凝縮するには余り
にも高い。しかしながら、ガスが、領域Z₁を通つ
て更に上方に運動する間に一層冷却される時は、
水蒸気の凝縮が、増加して豊富となるように生ず
る。このようにして、熱交換器ユニツトの中の管
のすべては、連続的に湿り、これは熱伝達を増加
させるだけではなく、上述のガス流量において
は、粒状物質が管に一時的に且つ軽く粘着する傾
向とさせ、ガスから大量の粒状物質を除去する。
連続的な凝縮によつて生じさせられる水は、連続
的に熱交換器管の表面を洗浄し、粒状物質を洗
い、凝縮された硫酸を装置の底部におけるドレン
Ｄに流す。熱交換器ユニツト内部の管は、連続的
な列に配置され、これらの列は、相互に水平方向
に食い違いとされ、これによつて、一つの管から
降下する凝縮物の滴が、下方の管の上においては
ねる傾向とするようにする。煙道ガスの清掃の二
つの形式が、ガスが凝結物の降下する雨を通過す
る時に、ガスの洗い落としと、粒状物質の湿らさ
れた管への、凝縮物が洗い去るまでの一時的な軽
い粘着の傾向との組合わせから生ずる。

熱交換器管の上へのテフロンの薄い被覆は、良
好な熱伝達を許しながらこれらの管の腐食を防止
するだけではなく、これらの被覆は、水をはじく
性質であるために、落下する凝結水が管から粒状
物質を容易に洗い去ることができるようにもす
る。Brookhaven National Laboratoryによつ
て最近に行なわれた試験は、No.６燃料油からの煙
道ガスの中の粒状物質の約50％及びSO₃の20〜25
％が除去されることを示している。本発明の典型
的な応用において、若しも、例えば、No.６燃料油
からの煙道ガスの１時間当たり4381.8Kg（9660ポ
ンド）が、水凝縮熱交換器を通過されるならば、
硫酸及び粒状物質と混合された水の１時間当たり
約113.4Kg（250ポンド）がユニツトの底部から排
出される。混合物の中の粒状物質は、今日までに
なされた試験において、約30重量％であつた。

典型的な煙道ガスの中の三酸化イオウの量は、
三酸化イオウの完全な凝縮でさえも生成すること
ができる硫酸の量が、若しも、煙道ガスが十分に
冷却されるならば、容易に凝縮されることができ
る水の量よりも、はるかにより少ないような100
万部当たりの量で測定される煙道ガスの中の水蒸
気が凝縮する正確な温度は、異なつた煙道ガスの
混合物においてある程度まで変動するが、しかし
ながら、それは約49℃（120〓）である。このよ
うにして、本発明によると、その温度又はそれ以
下の水（又は空気）、好適には、その温度よりも
十分に以下の水（又は空気）が、熱交換器ユニツ
トの頂部近くの管の群の中に維持され、大量の水
蒸気が凝縮することを確実にする。第２図におい
ては、水温度は、13℃（55〓）から約24℃（75
〓）まで、水が領域Z₄を通つて下方に通過する時
に、上昇することが仮定されている。このよう
に、第１及び２図における熱交換設備の上方部分
において本質的な管の内部は49℃（120〓）以下
の水を含んでいる。

第２図の例においては、水温度が、煙道ガス温
度が、硫酸の露点121.1℃（250〓）に到達する実
質的に同一の高いレベルにある水蒸気露点49℃
（120〓）に到達し、更に、このレベルが熱交換器
の実質的に垂直の中央レベルにおいて生ずること
に注意すべきである。それらの正確な関係は、何
ら必要ではない。

第２図において、曲線Ｄは、煙道ガス温度と、
水温度との間の差と、熱交換器ユニツトの中にお
ける高さレベルとのプロツトである。あるレベル
における温度差は、無論、そのレベルにおいて生
ずる熱伝達量に重大な挙動を有している。熱交換
器ユニツトの底部部分の近く領域Z₁及びZ₂におい
て、ガス温度と水温度との間における最大差、従
つて、有効な熱伝達に対して最大の位置エネルギ
ーがあるが、実際に生ずる熱伝達量が、それらの
領域内における熱交換器の管表面が落下する凝縮
物によつて湿つたままとされるので、一層増加さ
れることに、注意することが重要である。

本発明によつて構成された大概の設備において
は、例えば、第１図における室１６又は煙突１７
の中において測定された煙道ガス出口温度は、例
えば、48.9℃（120〓）の煙道ガス中の水蒸気の
露点温度よりもより小さいが、しかしながら、あ
る設備においては、このような箇所における出口
温度が、本発明から離れること無しに、ある程度
までその露点を越えることに、気が付くかもしれ
ない。若しも、熱交換器管及びハウジングが、幾
何学的に、ある量の煙道ガスが、ほんの中程度の
冷却を受けてユニツトを通過することを許すなら
ば、その量は、大量の水を凝縮させるのに十分に
冷却された煙道ガスと室１６の中において混合
し、そして、室１６内における平均温度又は混合
温度を上昇させる傾向と、ある煙道ガスを熱交換
器の回りにバイパスさせ、それを室１６へ導入さ
せることによつて、その室１６の中の平均温度を
上昇させるのと同じ方法で、上昇させる傾向とさ
せる。

上述のことから、本発明方法は、水蒸気、凝縮
可能な腐食成分（三酸化イオウ）及び粒状物質を
含んでいる高温排ガスから顕熱及び潜熱の両方を
回収するため及びガスから粒状物質及び凝縮され
た腐食成分の実質的な量を、除去するために、ガ
スを熱交換器のガス通路を通過させること、同時
に、排ガスよりもより低温の流体を熱交換器の第
二通路を通して、ガス及び流体の流速を熱交換器
の熱伝達特性に、水蒸気及び腐食成分の連続的な
凝縮が生ずるように配置されてガス通路と熱交換
関係に通過させること、粒状物質及び凝縮された
腐食成分の部分を捕捉し、洗い去る落下する滴を
与えることとから成立つていることが分かる。

従来技術の節約器及び空気予熱器は、高温の入
力水又は空気を必要とするが、本発明は、冷水又
は空気を利用することができ、また、実際に、効
率が入力流体が低温であればある程増加し、より
多量の凝縮物が生じ、より多量の潜熱が排ガスか
ら引出されるので有利である。入口２０における
水が低温であればある程、排ガスの出口温度が
益々低くなり、より多量の潜熱が回収され、一層
多量の水蒸気が排ガスから凝縮され、より有効な
粒子及びSO₃の除去が、ある与えられた流量に対
して生ずる。今日までの試験から、9.1〜12.2
ｍ／ｓ（30〜40フイート／秒）のガス速度によつ
て、十分な熱交換表面面積が、水であれ、空気で
あれ、加熱されつつある流体の温度を低くさせる
ことのできることが分かつた。例えば、12.8℃
（55〓）の熱交換器に供給されつつある水によつ
て、17.2℃（63〓）の煙道ガス出口温度を得るこ
とができた。本発明の大抵の応用においては、煙
道ガス温度を、その程度まで下降させることが必
要であると認められず、また、熱交換器表面の量
は、希望される流量及び流体温度によつて、煙道
ガス温度が26.7〜37.8℃（80゜〜100〓）の範囲内
に低下されるように選択される。典型的な煙道ガ
スは、燃料の形式に応じて５％〜12％の水蒸気を
含んでおり、従つて、若しも、453.6Kg（1000ポ
ンド）の煙道ガスが１時間に熱交換器へ通される
ならば、この煙道ガスは、１時間に181.4〜544.3
Kg（400〜1200ポンド）の水を提供する。

非常に実質的な水の凝縮が、熱伝達の上に有し
ている有利な効果が、本発明の一つの形式を、２
組の運転条件の下において運転することによつて
示された。ユニツトは、始めに、No.２燃料油を燃
焼することによつて生成された煙道ガスによつて
作動され、煙道ガス及び水の特別な入口温度及び
出口温度並びに流量で作動された。回収された熱
が、１時間当たり約252000kcal（1000000BTU）
であり、ユニツトから復水が１分当たり約1.9l
（1/2ガロン）流れた。それから後に、天然ガスを
燃焼させることによつて生成された煙道ガスが、
使用された。天然ガスは、より少ない過剰空気で
燃焼させることができ、また、燃焼された。更
に、天然ガスのより多量の炭化水素の含有のため
に、煙道ガスはより大量の湿分を含んでいた。油
燃焼において使用されたのと同じガス流量及び水
流量において、ユニツトから流れた復水量は、実
質的に２倍であり、１分当たり約3.8（１ガロ
ン）であつた。しかしながら、水出口温度は増加
し、ガス出口温度は低下し、また、回収された熱
は、約20％増加し、１時間当たり302400kcal
（1200000BTU）に増加した。

第３ａ図に描かれた応用においては、煙道ガス
がボイラ３１の従来の煙突３０から、１個又はそ
れ以上のダンパ弁を過ぎて、送風機モータBMに
よつて駆動される送風機Ｂによつて、煙道ガスを
熱交換器HXの底部へ供給するために吸引され、
冷却された煙道ガスは、フアイバガラスのフード
１６及びフアイバガラスの煙突１７を経て大気に
出る。腐食に耐えるためにフアイバガラスの煙突
１７の使用は、それ自体新規ではない。熱水貯蔵
タンクSTの底部、低温水供給管SLからの及び
（又は）水主管WMからの低温水は、熱交換器ユ
ニツトHXを経て循環ポンプCPによつて汲み出
され、熱交換器HXからの高温水は、貯蔵タンク
STの中にその頂部近くにおいて繰出される。高
温度の水は、貯蔵タンクSTの頂部から、管HW
を経て種々の用途に引出される。ボイラ３１に対
する補充水は、無論、タンクSTからか、又は、
ユニツトHXからか直接的に供給されることがで
きる。

若しも、不十分な高温度の水が管HWを経て引
き出されるならば、貯蔵タンクSTの内容物は、
不十分な煙道ガスの冷却が、熱交換器ユニツトの
中において生じ始め、そのユニツトの中のテフロ
ン腐食保護被覆及びライナを危険とする傾向とす
るのに十分な温度に上昇することがあり得る。従
来の温度センサTSが出て行く煙道ガス温度を検
出し、従来のポジシヨナーPV₁を作動させ、これ
がダンパ弁DV₁を、高温煙道ガスの熱交換器への
通行を減少させ、又は、しや断する。第３ａ図に
は、温度センサTSに応答する第二のポジシヨナ
PV₂もダンパ弁DV₂を作動させるように接続され
て示されているが、この弁は、煙突１７の温度
が、余りにも高く上昇した時に開放し、煙道ガス
に低温の周囲空気を混合し、熱交換器HX内部の
温度が、腐食保護被覆に対して危険とみなされる
値約260℃（500〓）を超えることを阻止する。多
くの応用において、単に１個又はそれ以上の上述
の２個の温度制限保護手段が十分であるものと認
められる。以下に一層明瞭となるように、腐食保
護被覆を損傷させる温度上昇を阻止することは、
その代わりに、排ガスを、それが水凝縮熱交換器
を通過される前に、安全運転温度に冷却するため
に、従来の非凝縮熱交換器を使用することによつ
て、なされることもできる。

第３ａ図においては、多数のノズルを有してい
る噴霧マニホルドSPが水を下方に熱交換器HXを
通して、弁Ｖが開放された時に噴霧するように作
動し、熱交換器の上に形成する何らかの沈殿物を
洗い去るようにする。水凝縮様式における作動
は、普通には、管を清潔に保つように働くので、
このような噴霧の作動は、全く稀であり、本発明
のある応用においては、このような噴霧手応の準
備は、全く不必要と見なされることもできる。粒
子の除去が特別に重要であると見なされるある応
用においては、弁Ｖは、水蒸気凝縮によつて生成
された「雨」を多くするために、連続的な噴霧を
許すように開放されることができる。

本発明の実施は、水を加熱するための上述の熱
交換器に比べて極端に簡単な熱交換器を利用し
て、水よりは空気を加熱するために、実施される
こともできる。銅管の使用が、水の加熱のために
推奨されるが、アルミニウム管が空気加熱に対し
て推奨される。いずれの場合にも、テフロンのよ
うな腐食保護被覆が使用される。

本発明の実施は、ボイラ又は炉の煙道ガスの処
理に限定されることなく、他の多くの種類の高温
排ガスに対して直ちに応用可能である。製紙工業
においては、多量の周囲空気が、普通には、No.２
燃料油を燃焼することによつて加熱される直接加
熱式の乾燥器を備え、大きな送風機によつて紙の
ウエブを乾燥するために適用されることが普通で
ある。紙のウエブを通過した加熱排気空気は、実
質的な量の紙粒子並びに通常構成の煙道ガス並び
に通常の湿分量の数倍の湿分を含んでいる。ほん
の限定された量の加熱空気の量だけが再循環され
る。なぜならば、その湿度は、乾燥を行なわすた
めに十分に低く保持しなければならず、従つて、
実質的な量の補充空気が必要とされるからであ
る。外部空気又は周囲空気を、紙の乾燥に対して
必要とされる温度に加熱することは、大量の燃料
を必要とする。従来の空気熱の回収技術は、この
ような応用に対しては、明らかに不適当であつ
た。周囲空気は、常に、十分に低温であり、この
空気を通常の空気予熱器を通過させることは、排
ガスから硫酸の凝縮を生じさせ、腐食を生じさ
せ、また、凝縮物が存在すると、紙粒子が熱交換
器内部の湿つた表面の上に速やかに粘着し、堆積
し、熱交換器を詰める。乾燥器からの熱回収のた
めのどのような技術も、成功しているものと信ず
ることはできない。本発明によると、第３ｂ図に
示されるように、高温の、例えば、282.2℃（540
〓）の紙を含んでいる従来の紙乾燥器PDからの
排出空気が、水凝縮熱交換器AHのガス通路を通
過され、包囲空気入口導管IDから熱交換器の管
の中に入り、それを通過する包囲空気を加熱し、
包囲空気が、最初の、例えば、−1.1℃（30〓）〜
37.8℃（100〓）から、例えば、193.3℃（380〓）
の温度まで加熱される。熱交換器を去る空気は、
導管を通つて送風機Ｂによつて動かされ、乾燥装
置の中における補充空気として使用されるように
し、熱交換器ユニツトAHの中において著しく予
熱され、実質的により少量の燃料が乾燥過程を実
施するために必要とされるようにする。前に説明
された水加熱系統の場合には、硫酸が熱交換器の
内部の一つのレベルにおいて凝縮する。凝縮物
が、紙粒子並びに他の粒状物質を捕捉し、荷酷な
腐食及び詰まりを生じさせる初期の傾向となる
が、しかしながら、本発明によつて、大量の水蒸
気が熱交換器の内部の高いレベルにおいて凝縮さ
れるように、温度に関して流量を制御すること
は、雨が、硫酸及び粒状物質成分を洗い去るよう
にさせる。また、水加熱の応用の場合におけるよ
うに、水凝縮様式の使用は、回収される顕熱の量
を増加させ、大量の潜熱の回収を生じさせ、熱交
換器表面を湿らせ、清潔のままとし、熱伝達を改
善する。

種々の応用において、炉又は他の装置によつて
供給される高温排ガスは、テフロン保護被膜が安
全に露出されることのできる温度287.8℃（例え
ば、550〓）を実質的に超過するが、しかしなが
ら、本発明の使用をこのような応用において決し
て除外するものでない最初の温度を有している。
第３ｃ図においては、工業炉IFから流出し、510
℃（950〓）の温度を有するものと仮定されてい
る排ガスは、腐食保護被覆を持つ必要のない従来
技術の空気予熱器APへ通される。空気予熱器AP
は、また、本発明によつて水凝縮様式で作動され
る熱交換器HXAからの空気をも受取る。熱交換
器HXAは、包囲空気を、硫酸が凝縮する温度よ
りも実質的に高い、それ故、従来技術の予熱器
APが、腐食又は詰まりを受けない温度（例えば
182.2℃−360〓）に加熱する。空気予熱器APは、
更に、182.2℃（360〓）の温度をより高い温度、
例えば、287.8℃（550〓）まで上昇するが、この
空気は、炉IFのバーナに供給されるものと示さ
れている。182.2℃（360〓）から287.8℃（550
〓）への燃焼空気の加熱において、ユニツトAP
を通過する煙道ガスは、510℃（950〓）の温度か
ら218.3℃（425〓）に冷却するが、この後者の温
度は、熱交換器HXAの中の腐食保護被覆が容易
に耐えることができる温度である。15.6℃（60
〓）でユニツトHXAの中に包囲空気が入ると、
煙道ガスからの水蒸気の非常に本質的な凝縮が、
ユニツトHXAの中において生じ、また、前述の
その水蒸気凝縮様式の同じ利点が得られる。第３
ｃ図においては、加熱空気（287.8℃−550〓で示
されている）は、最初の高温度の排ガス（510℃
−950〓で示されている）を生成する同じ装置
（炉IFとして示されている）に供給される必要は
なく、すなわち、加熱空気は、全く異なつた工業
過程のために使用されることもできるが、しかし
ながら、図示された配置は、本発明の有利な、自
然の使用であるものと信じられる。第３ｃ図の説
明は、排ガスの中におけるある特別な凝縮可能な
腐食成分として三酸化イオウに関しているが、第
３ｃ図の原理は、腐食保護被覆の材料制限運転温
度と、水蒸気凝縮温度との間の温度において凝縮
する他の潜在的な腐食成分を含んででいる排ガス
と一諸に応用することもできることは、明らかな
ところである。従来の非凝縮熱交換器が、排ガス
温度を、第３ｃ図と相違して、凝縮熱交換器によ
つて加熱される流体が、従来の熱交換器を通過す
ることなく、凝縮熱交換器によつて加熱されたそ
の流体が、無論、空気ではなく、水であつても良
い多くの応用において、凝縮熱交換器の材料制限
温度以下に低下するために使用することもでき
る。第３ｄ図においては、炉F₂の煙突からの排
ガスが、従来の空気予熱器AHを通過し、それか
ら、本発明によつて作動される水凝縮熱交換器
HXBを通り、ユニツトHXBを管２０，２１を介
して循環される水を加熱する。温度センサTS₂
が、ユニツトHXBに入るガス温度を検出し、若
しも、ユニツトHXBの中に入るガス温度がある
希望された値以上に上昇し始めるならば、並通の
熱交換器によつて加熱されつつある流体の流れを
制御し、ユニツトHXBに入るガスの温度を減少
するように増加させる。温度センサTS₂は、送風
機のモータBMの速度を、モータ制御器MCを介
して制御するものと描いてあるが、しかしなが
ら、ユニツトAHの上に加えられる熱負荷は、
種々の応用においては、他の方法で、例えば、ユ
ニツトAHを通るより低温の流体の流れを制御す
るダンパ弁の位置決めによつて、変えられること
は明らかなところである。第３ｃ及び３ｄ図は、
従来の、又は、従来技術の非凝縮熱交換器と一諸
に本発明による水凝縮熱交換器の使用を示すもの
であるが、水凝縮熱交換器及び非凝縮熱交換器
は、相互に隣接して取付けられ、又は、２個の熱
交換器の間における配管を短縮又は省略するよう
に、共通支持体の上に取付けられるという意味に
おいて、組合わされることのできることを理解す
べきである。（多くの従来の節約器及び空気予熱
器からの煙道ガス出口温度は、SO₃の凝縮を避け
るために、約176.7℃（350〓）に維持される）。
多くの蒸気原動所においては、ボイラ炉ガスを順
次、節約器、空気予熱器及びバツグハウスを経て
煙突に導くことが普通である。空気予熱器の中に
おける重大な腐食を防止するために、包囲空気
を、それが従来の空気予熱器に入る前に、予熱す
ることが必要であつた。この予熱は、普通には、
入口空気ダクトの中の蒸気コイルによつてなされ
ている。本発明によると、このような蒸気コイル
は省略されることができる。従来の空気予熱器を
通過した煙道ガスを受取るように据え付けられて
いる水凝縮熱交換器が、包囲空気を加熱し、これ
を従来の空気予熱器へ、何らの凝縮又は腐食も従
来の空気予熱器の中において生じない十分に高い
温度で供給するために、使用することができる。
多くの工業ボイラは、節炭器をボイラ供給水を加
熱するために使用しており、また、多くの場合
に、このボイラは、50〜75％の補給水を必要とす
る。本発明の水凝縮熱交換器は、通常、煙突を介
して駆逐されていた。例えば、176.7℃（350〓）
で節約器を流出する煙道ガスを受取るように据え
付けられ、ボイラ補充水を、水がボイラと協同さ
れる脱気器に行く前に加熱するようにすることも
できる。

260゜〜287.8℃（500゜〜550〓）のオーダの温度
が、現在利用可能なテフロン材料における適当な
上限として上に述べられたが、この上限は、テフ
ロンの材料の特性が将来改善され、又は、より高
い材料制限運転温度を有している他の材料が利用
可能であるので、上昇するかも知れないことを理
解すべきである。必要とされる熱伝達表面面積は
異なつた応用の間においては、広く変動するの
で、水凝縮熱交換器がモジユール型式で作られる
ことが、非常に望ましい。第４ａ及び４ｂ図は、
一つの例示的なモジユールを示すものである。薄
鋼板から形成された外方に向いているみぞ型状部
材４０，４１が、強固な側部部材を形成してお
り、みぞ型状部材の上方及び下方のフランジの中
にボルト穴４２，４２を有しており、必要とされ
る熱伝達面積を与えるために、必要とされる個数
のモジユールが、相互に垂直に重ねられ、一諸に
ボルト止めされることを許すようにしている。ユ
ニツトは、２個の管板又は端板４３，４４を有し
ており、これらは、ボルト４５，４５等によつて
側部部材４０，４１にボルト止めされている。各
管板４３，４４は、その４個の各縁に沿つて外方
に延びている。第４ａ図に管板４３に対して示さ
れているフランジ４３ａのように、４個のフラン
ジ４ａ〜４ｄを設けられている。図示されている
モジユールにおいては、各管板４３，４３は、８
列の穴を有しており、各列には、18個の穴があ
り、また、穴は、交互の列が図示されるように食
い違いとされ、全部で144本の管４８，４８が、
２個の管板４３，４４の間に延びており、各管板
の外側に約71.4mm（2.81インチ）延びている。一
つの成功した実施例においては、各管の外径は、
その腐食保護被覆と一諸に31mm（1.22インチ）で
あり、各列における管は44.4mm（1.75インチ）の
中心間隔に置かれ、連続する列における管は、水
平に22.1mm（0.875インチ）食い違いとされ、管
中心の間の垂直間隔は、第４ｃ図に示されるよう
に、38.3mm（1.516インチ）であり、一つの列の
中における管の間の中心距離及び隣接する列の中
の管の間の中心距離を、また、44.4mm（1.75イン
チ）としている。第４ｃ図において、図示された
３本の管の中心は、それらの内の２個が一つの列
の中にあり、また、それらの内の１本が隣接する
下方の列の中にあるが、等辺三角形の頂点にあ
る。管寸法及び水平間隔をこのようにして、モジ
ユールを通して垂直に見ると、みぞ型部材の側部
部材４０，４１に隣接するせまい約11.1mm（7/16
インチ）のストリツプ空間を除いて、管によつて
完全にふさがれていることが分かる。それらのせ
まいストリツプ空間を除いて、ガスの上方の通過
は、必然的にガスが水平にそらされることを必要
とし、乱流を促進させ、任意の上方の列における
管から滴下する凝縮物が、２列下方である管の中
心の上に滴下する傾向となる。モジユールの内側
の各管の長さを1.372mm（54インチ）に等しくさ
せて、また、各管の外径を28.6mm（1.125インチ）
に等しくさせて、各管は、モジユールの内側の
0.124m²（1.33平方フイート）の表面面積を有し、
すべての144本の管に対して17.73m²（190.8平方
フイート）の熱伝達表面を、約221cm³（13.5平方
インチ）の容積の中に有している。各管は、型式
Ｌ（壁厚1.25mm−0.050インチ）の銅水管から成立
ち、称呼内径25.4mm（１インチ）、実際内径26.0
mm（1.025インチ）及び28.6mm（1.125インチ）の
外径（被覆されていない）を有していた。各管
は、フルオロエチレンプロピレン（FEF）テフ
ロンの0.51mm（0.020インチ）（20ミル）の厚さの
層を被覆された。各みぞ型部材の内側及び２個の
管板の内側は、1.52mm（0.060インチ）（60ミル）
の厚さのテトラフルオロエチレン（TFE）テフ
ロンを裏張りされ、従つて、モジユールの内部の
すべての表面面積は、薄いテフロン被覆によつて
保護された。管板４３は、TFEテフロンの60ミ
ルの層を、第４ｂ図に見えるその内側表面の上だ
けではなく、その上方フランジ４２ａの上面、そ
の下方フランジ４２ｄの下面及びフランジ４２ｂ
並びに４２ｃの左側及び右側（第４ｂ図におい
て）の表面の上にも有しており、また、管板４４
は、同じように、テフロンによつて被覆された。
みぞ型状部材の側部部材４０，４１は、TFEの
60ミルの層を、それらの垂直な（第４ｂ図におけ
る）内側表面４０ａ，４１ａの上だけではなく、
それらの上方フランジの頂面４０ｂ，４１ｂ及び
それらの下方フランジの下面４０ｃ，４１ｃの上
にも有している。このようにして、テフロン対テ
フロンの継手が、みぞ型状部材の側部部材４０，
４１と、管板の側部フランジとの間において、そ
れらが一諸にボルト止めされる箇所に存在する。
管板及び側部部材に対するテフロン被覆は、テフ
ロン薄板材料を寸法に切断し、それから、それを
フランジを被覆するのに必要な90゜の折曲げを作
るのに十分に加熱する。上述の型式の３個のモジ
ユールが垂直に重ねられ、１時間当たり4381.2Kg
（9660ポンド）の煙道ガス流を、開放ガス通路面
積の0.092m²（１平方フイート）当たり、１秒間
に0.346Kg（0.762ポンド）のガス流量を有して処
理することを意図された系統において、53.1m²
（572平方フイート）の熱伝達表面面積を与えられ
るようにした。熱交換器内部の煙道ガスの速度
は、良好な熱伝達を確保するために乱流を与える
のに十分に高くあるべきであるが、しかしなが
ら、テフロン被覆を摩滅させ、又は、大量の凝縮
物を煙突にまで吹出させる程に高くあつてはなら
ない。１秒間に9.1〜12.2ｍ（30〜40フイート）
の範囲内の速度が、上述のユニツトにおいて適当
であることが分かつた。より小さな又はより大き
な速度が本発明の多くの応用に対して全く適当で
あることに注目すべきである。

腐食保護被覆が熱交換器管に熱収縮によつて施
されたが、これは公知の技術である。銅（又はア
ルミニウム）管の直線部分をそれを清潔にするた
め及び何らかのまくれを除去するためにみがいた
後、金属の長さに近似するフテフロンTEPの管
が、金属管の上に滑べらされた。次いで、金属管
の百数十mm（数インチ）の短い端部長さの部分
が、金属管の端部をわずかに越えて延びているテ
フロン管によつて被覆され、165.6℃（330〓）に
加熱されたプロピレン・グリコルのタンクの中に
浸漬される。ほんの短い長さだけが浸漬され、数
秒間加熱され、テフロン・チユーブが浸漬された
金属管の短い長さの回りに緊密に収縮されるよう
にする。いつたんチユーブの短い端部が収縮する
と、金属管とテフロン・チユーブとの組立体は、
プロピレン・グリコル浴の中に更にその全長ま
で、降下されるが、典型的には、１秒間に約
0.305ｍ（１フイート）の速度で降下される。加
熱されたプロピレン・グリコルが、金属管の内部
並びに包囲しているテフロン・チユーブの外側の
回りに流れるので、一様な加熱及び収縮が生ず
る。全長が２〜４秒間浸漬された後、組立体はタ
ンクから取り去られる。テフロン・チユーブは、
直径を収縮する時に長さを増加し、従つて、熱収
縮の後、チユーブは、金属管の端部を越えて延長
し、これは切断されても良い。

テフロンの薄板が、管板のフランジの回りに曲
げられた後、穴がテフロン薄板を貫いて管板の中
の穴と同心にあけられるが、より小さな直径とす
る。各管板の中の穴は、それぞれ、被覆された管
の外径を、管のテフロン被覆の厚さである1.52mm
（0.060インチ）（60ミル）だけ超過する直径（例
えば、32.5mm1.28インチ）を有しているが、テフ
ロン・チユーブ薄板の中にあけられた穴は、それ
ぞれ、第７ａ図に示されるように、実質的により
小さく、例えば、直径15.9mm（0.625インチ）で
あり、そこで、TFEテフロンの薄板１０１は、
管板４３の中の穴の部分を最初に被覆する。管板
４３の中の穴の縁は、好適には、管板４３の内側
の上を、第７ｂ図に１０２によつて示されるよう
に、わずかに斜めに切られることが望ましいが、
しかしながら、１０３によつて示されるように、
管板４３の外側の上は、平ら又は垂直であること
が望ましい。次ぎに、テーパされた電気加熱され
る工具１０４が、テフロン薄板の部分を管板４３
の中の穴を貫いて押出すために、使用される。金
属工具１０４は、テフロン薄板１０１の中の15.8
mm（0.624インチ）の穴に入るのに十分に小さな
（例えば、9.5mm−0.375インチ）の丸められた鼻
を有しており、また、この鼻から後方に、工具
は、順次上方にテーパし、使用されるテフロンの
被覆チユーブの外径に等しい一定の直径ｄにテー
パしている。金属工具１０４は、415.6℃（780
〓）に加熱される。工具１０４の鼻をテフロン薄
板の中の穴の中に差し込まれて、第７ａ図に示さ
れるように、工具１０４はテフロン薄板に向かつ
て、空気シリンダ（図示されていない）によつて
わずかに押し進められる。工具１０４がテフロン
の中の穴の縁を加熱する時に、工具１０４は、空
気シリンダから一定の力によつて順々に進められ
る。工具１０４の一定直径ｄの部分がテフロン薄
板に近附く時に、工具の前進は、テフロンが更に
加熱されるまで遅くし又は止める傾向とし、それ
から、工具１０４は、突然に突き抜け、その後、
工具１０４は、更に進むことを、止め（図示され
ていない）によつて阻止される。その後、テフロ
ンは、管板４３の中の穴を、30ミルの厚さの裏張
りで裏打ちし、いくらかのテフロンを管板４３の
外側の上に延ばす。工具１０４は、管板４３を貫
いて約15秒間延びたまま保持され、一方、管板４
３の外側の上のテフロンは、更に加熱され、それ
から、工具１０４は、迅速に管板４３から引込め
られる。この引込めは、管板４３の中の穴の直径
を超過する直径を有しているカラー又はビード
が、第７ｂ図に１０５で示されるように、管板４
３の外側の上に穴の回りに形成されるようにす
る。管板４３のその内側縁の上の穴の丸め又は斜
めの切断は、テフロン薄板１０１が、工具１０４
が穴の中に押し進められる時に、割れの生ずるこ
とを防止することを助ける。管板４３の外側の上
の穴の垂直な縁は、工具１０４が引込められる時
に、軟いテフロンの内方への流れを阻止する傾向
とし、従つて、カラー又はビード１０５を形成す
る。

加熱された工具１０４が引込められた直後に
（例えば、６秒以内に）、使用されるべきテフロン
被覆をされた管と同じ外径を有しているプラグ
が、管薄板の穴の中に差し込まれるが、この穴を
通つてテフロンが押出されており、直径のどのよ
うな減少をも阻止する。多くの異なつた材料から
形成された円筒形のプラグが使用されることがで
きるが、管から切断されたテフロン被覆された銅
又はアルミニウムの短い長さのものが、前に述べ
られたように、望ましい。このようにして、第７
ｂ図は、若しも、数字４８がテフロン被覆された
管の短い長さであると見なされるならば、このよ
うなプラグを有している管板の穴を示すものと見
なされる。

２個の管板４３，４４の中のすべての穴がこの
ように処理された時に、１対の側部部材４０，４
１及び１対の管板４３，４４が、それらの最終輪
郭に一諸にボルト止めされる。プラグが管板４３
の中の穴から取除かれ、管４８の一端部が、管４
３の外側から穴の中に速やかに差し込まれ、管は
直ちに内方に、その入口端部が、モジユールの他
端部の管板４４に近附くまで、内方に押し進めら
れる。管は、若しも、プラグが取去られた後に２
〜３秒以内になされるならば、手によつて管薄板
４３の中の穴を貫いて押し進められることができ
る。管の入口端部が管板４４に近附く時に、管板
４４の中の適当な穴の中のプラグは、他の人間に
よつてモジユールの管板４４の端部において取り
除かれ、また、管の入口端部は、モジユールの反
対端部における２人の人間が、管を押圧し、引張
ることによつて、管板４４の中の穴を貫いてその
最終的位置に押圧されることができる。管が両方
の管板の中に差し込まれる時に、一般に２人の強
力な人間が管を滑べらせるために必要とすること
は、はめ合いが生じた時に、はめ合いの緊密性を
示すものである。水圧ラム又は同様のものが、無
論、管の差し込みを容易とさせるために、使用さ
れることもできる。管の差し込みが、数分、例え
ば、３分の時間に渡つて行なわれるが、よりわず
かな時間の使用は、有利とするようにさせる。し
かしながら、どのような場合にも、プラグのテフ
ロンを裏張りされた管板の中の穴の中への差し込
みは、直径の減少を阻止するために、管が据え付
けられる前に、数分よりもより多くない時間まで
になされることが、非常に重要なことであるもの
と、見なされる。プラグをテフロンを裏張りされ
た管板の各穴の中に、テフロンが穴を貫いて押し
出される時から、管が穴の中に差し込まれる直前
まで維持させることによつて、テフロンを裏張り
された穴の直径の減少は、プラグが取去られるま
で、始まらない。直径の減少は、プラグが取去ら
れた後に十分に遅く生ずるので、管を所定位置に
押し進めるための時間が、若しも、押し進めが十
分に迅速になされるならば、あり、また、その時
に重要であることは、管が所定位置に置かれた後
に、更に直径の減少が生じ、これによつて、ある
与えられた管板の穴の中のTFEカラー及び裏張
りが、管の上にFEP層を強固に捕捉し、管を所
定位置に非常に緊密にクランプするようにし、こ
れによつて、それが極端な力以外には、除去され
ることができないようにすることである。他の機
構又はクランプ装置が、管を所定位置に保持する
ために使用すること無く、これによつて、管が管
板に相対的に機械的に浮き、テフロン・カラーに
よつてクランプされるだけであるものと見なされ
ることができるようにする。このような配置は、
加熱及び冷却が生じさせる膨張及び収縮に、テフ
ロン対テフロンの漏れ止めの一体性に何らの損失
をも伴うこと無しに、適応させることを証明し
た。

第４ａ〜４ｃ図に示された性質のモジユールが
構成された熱交換器に対する水入口及び水出口を
設けるために、無論、管板から延びている管端部
のあるものの端部の上に、もどりベンドを設ける
ことが必要である。従来のＵ形の銅もどりベンド
が、このような連結を作るために管の端部の上に
溶着される。管の等辺三角形の間隔は、同じ列の
中の管を連結するため又は隣接する列の中の管を
連結するためのいずれににも、只一つの形式のも
どりベンド継手が使用されることを許すという利
点を与える。ある応用においては、水流を直列に
すべて水管を経る一つの経路の中に設けることが
可能であるが、大抵の応用は、より良好で一層一
様な熱伝達を与えるため及び高い流速から管の腐
食を阻止するために、多数の水経路に分岐するこ
とを利用する。例えば、第４ａ〜４ｃ図に示され
る18×８本の管のマトリツクスの３個のモジユー
ルを使用する系統においては、水が最上の列の中
の18本の管の内の９本の中に導入され、その列の
中の残つている９本の管を経て１組のもどりベン
ドを介して向けられ、第４ｅ図に略図で示された
ような流れ経路を与えるが、この図において、矢
印は簡単なマニホルドMA（例えば、３インチ管）
からの入口流れを示し、また、円は、隣接する下
方の列の管への接続を示している。熱交換器を通
る９個の別個の流れ経路が、腐食を阻止するため
に１秒当たり1.22ｍ（４フイート）の下に保持さ
れた水速において１分当たり3.79（１ガロン）
の水流に用立てるために、このように設けられ
た。望まれる全体の流速は、異なつた応用におい
て非常に広く変わつても良い。管は、モジユール
の内側においては、すべてのもどりベンドを管板
の外側で連結されて、直線であるので、最終的に
同一であるように作られたモジユールが、大きな
範囲内にある流量に適応するように、使用される
ことができ、これは、製作及び貯蔵に経済的とす
ることができ、有利である。

大抵の熱交換器は、熱交換器室又はハウジング
の内側にもどりベンドを利用しているが、第４ａ
〜４ｃ図のモジユールの内側に、管の単に直線円
筒状部分だけの使用は、他の重要な利点を有して
いる。落下する凝縮物による管の清掃は、一層完
全で、一様である。なぜならば、何らのもどりベ
ンドも、延長面も使用されていないからである。
もつぱら直線部分の使用は、管の上におけるテフ
ロンの熱収縮を実施可能とさせる。

第５ａ及び５ｂ図においては、排ガスは、入口
ダクト５０を経て水凝縮熱交換器の下方の空間５
１の中へ入り、テフロン被覆されたアルミニウム
管の群の間をフアイバガラスの上方の空間５６の
中へ流れ、そこから、フアイバガラスの煙突５７
から上方への通る各管は、その端部を支持してい
る２個の管板を貫いて延びている。入口空気ダク
ト５２が最上方の管６２の群を被覆している。管
の群６２の他端部及び次ぎの下方の管の群６３の
端部は、フード又はカバー６３によつて被覆され
て示されており、これによつて、管群６２から第
５ａ図において右方に出る空気が、管群６４を経
て第５ａ図において左方にもどされるようにす
る。同様のフード手段６５〜６９が、同様に、空
気流の方向を組立体の反対側において逆転させ
る。最下方の管の群７０からの空気は、出口ダク
ト７１の中に通る。第５ａ及び５ｂ図は、空気が
熱交換器を、図示のために、７回通過する系統を
示すものである。実際には、１〜５回の通過が、
普通には適当であると見なされている。管板、側
部部材及びカバーの内側並びに空間５１の内側
は、水加熱交換器の場合におけるように、腐食保
護ライニングを裏張りされる。第５ａ及び５ｂ図
に示されていないが、この点において、若しも希
望されるならば、噴霧ノズルが、第５ａ及び５ｂ
図の空気加熱熱交換器の内側に、第３ａ図の水加
熱器熱交換器に関して説明されたのと同じ目的の
ために、設けられても良いことは、明らかなとこ
ろである。

第６図に示される系統においては、燃焼空気及
びボイラ補充水の両方を加熱するために配置され
ている水凝縮熱交換器BHXが、６個の垂直に重
ねられたモジユール６１〜６６から成立つてい
る。包囲空気又は室内の空気が、モジユール６３
及びモジユール６２の上半分の中に入口ダクト６
７を経て入り、熱交換器を横切つて１パスを作
り、もどり空間又はフード６８によつて、モジユ
ール６１及びモジユール６２の下半分の中の管を
通つて、押込み通風送風機FDFの入口に連結し
ているダクト７０の中にもどるように導く。

熱交換器BHXの上方の３個のモジユール６４
〜６６は、ボイラ補充水を予熱する。水は、低温
水主要源７１から入口マニホルドIMに流れるが、
マニホルドIMは、水を横方向にモジユール６６
の中の頂部の列を横切つて７個の水流経路に分布
し、これらの経路は、モジユール６４〜６６を水
平に及び垂直に出口マニホルドOMに進める。煙
道ガスは、熱交換器BHXの下方の空間７２にダ
クト７３を経て入り、モジユール６１〜６６を
順々に上方に、フアイバガラスの上方の空間７４
を通り、そこから、フアイバガラス煙突７５へ通
る。第６図の熱回収系統は、２個のボイラB₁，
B₂を有しているボイラ系統の中において有力で
ある煙道ガス、燃焼空気及び補充水の流速に用立
てるように意図されているが、この系統は、No.６
燃料油を15％の過剰空気で燃焼し、67％の補充水
で１時間当たり最大22680Kg（50000ポンド）の蒸
気を生成し、１時間当たり平均13608Kg（30000ポ
ンド）の煙道ガスが２個のボイラの煙突から只１
個の吸出し送風機IDFによつて引かれ、また、煙
道ガスの量は、各ボイラから各ダンパ７６又は７
７によつて制御されて引かれ、ダンパは、それぞ
れのモジユレーテイング・ポジシヨナーMP、又
はMP₂によつて制御され、ポジシヨナーMP₁，
MP₂は、それぞれ、各ボイラの上の負荷によつ
て、従来のボイラ制御系統から、従来の空圧制御
信号を使用して制御される。

ポジシヨナーMP₁，MP₂は、全負荷条件の下
において、ダンパ７６及び７７が完全に開かれ、
各ボイラによつて生成されるすべての煙道ガスが
熱交換器BHXに向けられるようにセツトされて
いる。若しも、送風機IDFが、両方のボイラが生
成しつつあるよりも、より多量の煙道ガスを引く
べきであるならば、ボイラの過剰空気が増加する
か、又は、外部空気がボイラ煙突を引き降ろされ
るかし、いずれの場合にも、効率を減少させる。
これらの問題を避けるために、ダンパ７６及び７
７は、その負荷が減少される時に、各ボイラから
引かれる煙道ガスの量を減少する。ポジシヨナー
MP₁及びMP₂は、各ダンパの協同されるボイラ
がしや断される時には、各ダンパを閉塞し、ま
た、ポジシヨナーは、吸出し送風機IDFに連結さ
れ、若しも、送風機IDFが運転していないなら
ば、ポジシヨナーのダンパを閉塞し、その時に
は、すべての煙道ガスは、ボイラ煙突を経て去
る。

ダンパ７６，７７を含んでいるダクト７８，８
０は、共通ダクト８１に併合される。ダクト８１
の中のダンパ８２が、熱交換器BHXへ行く煙道
ガスの量を、燃焼空気及び補充水要求割合に依存
して制御する。ダンパ８２は、予熱された熱交換
器BHXから出る水の温度を、ユニツトBHXから
のその出口における水温を検出することによつ
て、ある希望された設定点82.2℃（180〓）に制
御し、比例サーボ・モータSM₁を作動させるよう
に調節される。ダンパ８２は、通常は、全開し、
ボイラによつて生成されつつあるすべての煙道ガ
スが、熱交換器BHXを通過することを許すが、
しかしながら、急速な転移状態の間、又は、減少
された補充水要求の間には、煙道ガスから燃焼空
気及び補充水を予熱するために利用されることが
できるよりも、より多量の熱が煙道ガスから利用
可能であり、この場合には、熱交換器BHXから
出る水の温度が上昇し始めるが、しかしながら、
その時には、サーボ・モータSM₁は、ダンパ８２
を閉塞し、熱交換器BHXからの水の出口温度を
希望された点に維持し始める。煙道ガスは、最初
に、より低い空気が熱部分を通り、それから、水
加熱部分を通つたので、そこでは、入力水温度
7.8℃（例えば、46〓）が、入力空気温度29.4℃
（例えば、85〓）よりもより低く、最大の熱回収
が得られる。吸出し送風機IDFの前部の他の調節
ダンパ８３が、十分な室内空気を導入し、煙道ガ
スと混合することによつて、熱交換器BHXへの
煙道ガスの入口温度が、熱交換器BHXを裏張り
しているテフロンの腐食防止材料に対する安全運
転温度（例えば、260℃、500〓）を超過しないよ
うに、排ガスの温度を制限するように作動する。
温度センサTS₃が、煙道ガス温度を送風機IDFの
出口において検出し、ダンパ８３の位置をサー
ボ・モータSM₂を介して制御する。若しも、煙道
ガスの温度が260℃（500〓）又はそれ以下である
ならば、ダンパ８３は完全に閉塞される。

煙道ガスは、送風機IDFからダクト７３の短い
部分を通過して底部空間７２に入り、そこから上
方に熱交換器BHXを経て、最初に燃焼空気を加
熱し、次いで、ボイラ補充水を加熱し、豊富な凝
縮が生じ、前述の多数の利点を与える。ユニツト
BHXの底部のドレン管Ｄが、配管８５の透明部
分を含んでおり、それを介して、凝縮物の色が観
察されることができる。No.６油が、ボイラ燃料と
して使用される時には、凝縮物は、煙道ガスから
の大量の粒状物質及びSO₃の除去によつて黒色で
あり、一方、ボイラ燃料としての天然ガスの使用
は、煙道ガス内の粒状物質の非常に少量のため
に、本当に透明である。

煙突７５の中に置かれたダイアル温度計DT１
が、煙道ガス出口温度を指示するが、これは、典
型的には、ボイラ負荷に応じて32.2℃（90〓）と
93.3℃（200〓）との間を変動する。煙突７５に
置かれた温度センサTS₄も、熱回収系統を、若し
も、煙道ガス出口温度が93.3℃（200〓）を超過
するならば、ダンパ８２を閉じることによつてし
や断するのに役立つている。

簡単な熱量計算器が、水及び空気の温度並びに
流速信号を受取り、回収された熱量を計算する。
１時間当たり平均蒸気負荷13608Kg（30000ポン
ド）において、回収された熱の組合わせ量は、１
時間当たり873900Kcal（3468000Btu）である。凝
縮熱交換器の使用前には、１時間当たり13608Kg
（30000ポンド）の平均蒸気負荷は、ボイラ効率80
％において、No.６燃料3.8当たり373Kcal（１ガ
ロン当たり148000Btu）の１時間当たり562
（148.4ガロン）の平均燃料消費を必要としてい
た。水凝縮熱交換器を利用して、１時間当たり
111（29.3ガロン）の燃料が節約され、20％の
節約となつた。

下方のハウジング（例えば、第１図における１
１）は、60ミルのTFEテフロンを完全に裏張り
された簡単な薄鋼板から成立つており、そのフラ
ンジも、テフロンによつて管モジユールと一般的
に同様に被覆されている。下方のハウジングは、
種々の応用において多くの異なつた形状を取るこ
とができる。下方のハウジングの底部に連結する
ドレンＤの上方部分、例えば、0.305ｍ（１フイ
ート）の長さの部分も、好適には、TFEテフロ
ン管から形成されることが望ましい。

１秒当たり18.3ｍ（60フイート）までの煙道ガ
ス流速は、全く作動可能であること、水柱76.2mm
（３インチ）の水凝縮熱交換器を横切る煙道ガス
の圧力降下が、作動可能であるものと信じられ
る。

このようにして、上述の本発明の目的が、有効
に達成されることのできることが分かる。上述の
方法を実施する場合及び上述の構造に、ある変更
が、本発明の要旨から離れることなしに、なされ
ることができるので、上述の説明の中に含まれ且
つ添附図面の中に示されたすべての事項は、単
に、例示の目的のためだけのものであり、制限さ
れることを意味しないものであることを、意図さ
れているものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の根本原理のいくつかを理解
するのに有用である熱交換器系統の略図、第２図
は、本発明方法の原理を理解するのに有用である
線図、第３ａ図は、本発明による水加熱系統の一
つの形式の略図、第３ｂ図は、直接燃焼式紙乾燥
器の熱エネルギーを節約し、紙乾燥器からの排ガ
スから粒状物質を除去するための紙乾燥器に関す
る本発明の使用を示す略図、第３ｃ及び３ｄ図
は、それぞれ、本発明の水凝縮熱交換器を、従来
技術の空気予熱器と一諸に使用する例を示す略
図、第４ａ図は、本発明による一つの例示的な熱
交換器モジユールの平面図、第４ｂ図は、第４ａ
図の線４ｂ−４ｂによる部分横断面図、第４ｃ図
は、本発明の推奨実施例における熱交換器の管間
隔を理解するのに有用な線図、第４ｄ図は、本発
明に関して使用されることができる水の一つの形
式を示す略図、第５ａ及び５ｂ図は、水蒸気凝縮
熱交換器の例示的な空気加熱様式を示す正面図及
び側面図、第６図は、ボイラ煙道ガスから空気と
水との両方を加熱する熱交換器を利用する一つの
例示的な熱回収系統を示す略図、第７ａ及び７ｂ
図は、本発明による組立て方法及びこの方法の使
用によつて与えられる管対管板の漏れ止めの性質
の理解に対して有用である部分横断面図である。 １２，１３，１４，１５…熱交換器ユニツト、
３１…ボイラ、４０，４１…みぞ型状部材、４
３，４４…管板、６１，６２…モジユール、１０
１…テフロン薄板、AH，HX，HXA，HXB，
BHX…水凝縮熱交換器、AP…空気予熱器、F₂
…炉、IF…工業炉、PD…紙乾燥器、SP…噴霧マ
ニホルド、ST…熱水貯蔵タンク。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 水蒸気及び部分的に硫酸を形成するように化
   合可能である三酸化イオウを含んでいる高温排ガ
   スの中に含まれている熱エネルギーを回収するた
   め並びに同時に排ガスから前記三酸化イオウの実
   質的な量を除去するための方法において、前記排
   ガスを多数の管群を有している管の列に対して一
   般的に垂直に且つその一般的に水平に延びている
   管の間を熱交換関係に通すことと、同時に、加熱
   されるべき流体を前記列の連続する管を前記排ガ
   スの流れに対して逆流関係に通すこととから成り
   立つており、前記排ガスの流量は、前記流体の入
   力温度及び流量並びに前記列の熱交換表面積に関
   して、前記管の第一群の内部の前記流体の温度
   が、前記排ガスの水蒸気の露点の実質的に以下に
   止どまるように確立され、これにより、前記高温
   排ガスの中の潜熱の実質的な部分を前記流体に伝
   達し、前記排ガスから水の連続的な実質的な凝縮
   及び前記第一群の管から下方の管群の管への水滴
   の連続的な落下を生じさせ、この場合、前記管の
   列の前記管の外表面が、前記管を硫酸から保護
   し、滴状の凝縮を増強する被覆により被覆される
   ようにすることを特徴とする方法。 ２ 前記被覆が、それぞれ、２〜30ミルの範囲内
   の厚さを有している弗素プラスチツクの層から成
   り立つている特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３ 凝縮により放出される潜熱の量が、前記流体
   へ伝達された全熱エネルギーの５％を超過してい
   る特許請求の範囲第１項記載の方法。 ４ 前記排ガスを通す段階が、前記排ガスを前記
   管の列を通して送風機手段の使用により押し進め
   られることから成り立つている特許請求の範囲第
   １項記載の方法。 ５ 前記排ガスが、最初に、粒状物質をも含んで
   おり、この場合、前記水摘が、前記第一群の前記
   管から前記排ガスを通して落下する時に、前記水
   滴が前記粒状物質の一部分を捕捉するようにする
   特許請求の範囲第１項記載の方法。 ６ 前記管の列の前記管の間を通される前記排ガ
   スの量を、前記管の列から出て行くガスの温度
   を、ある予定された値に維持するために変える段
   階を含んでいる特許請求の範囲第１項記載の方
   法。 ７ 前記排ガスが、前記管の列を通して一般的に
   上方に通され、また、前記加熱される流体が、前
   記列の管を順順に下方へ通されるようにする特許
   請求の範囲第１項記載の方法。 ８ 前記排ガスが、前記管の列を通して３〜18.2
   ｍ／sec（10〜60フイート／sec）の範囲内の速度
   で向けられる特許請求の範囲第１項記載の方法。 ９ 前記排ガスが、前記管の列を含んでいるハウ
   ジングを貫いて、前記ハウジングの内部において
   前記排ガスの中に生ずる水柱5.08〜127mm（0.2〜
   ５インチ）の圧力降下を有して通される特許請求
   の範囲第１項記載の方法。 １０ 前記高温排ガスの前記入力温度を監視する
   ことと、前記入力温度が、ある予定された値を超
   過することを防止するために、より低温の空気を
   前記高温排ガスに混合することとの段階を含んで
   いる特許請求の範囲第１項記載の方法。 １１ 前記流体の出力温度を検出することと、前
   記列の管の間を通される排ガスの量を、前記管の
   列から出て行く流体の温度をある予定された値に
   維持するために、変えることとの段階を含んでい
   る特許請求の範囲第１項記載の方法。 １２ 前記管を通過される前記流体が、水から成
   り立つており、また、前記方法が、熱水貯蔵手段
   から前記管へ水を供給する段階及び前記管から前
   記貯蔵手段へ水を供給する段階を含んでいる特許
   請求の範囲第１項記載の方法。 １３ 前記管の列の下部に落下した水及び硫酸を
   連続的に除去する段階を含んでいる特許請求の範
   囲第１項記載の方法。 １４ 液体の噴露を前記管の列の上に向ける段階
   を含んでいる特許請求の範囲第１項記載の方法。 １５ 前記排ガスを通す段階が、前記排ガスを、
   前記管の列が置かれているハウジングを通して押
   し進められることから成り立つており、また、前
   記ハウジングの内側が、前記ハウジングを硫酸か
   ら保護するために被覆により被覆されている特許
   請求の範囲第１項記載の方法。 １６ 前記排ガスを前記管の列に通す前に、前記
   排ガスの温度を前記管の上の前記被覆の変形温度
   以下ではあるが、しかしながら、硫酸が凝縮する
   温度以上である、ある温度に低下させるために、
   前記排ガスを熱交換器を通過させる段階を含んで
   いる特許請求の範囲第１項記載の方法。 １７ 前記高温排ガスが、最初に、実質的な粒状
   物質をも含んでおり、この場合、前記水滴が、前
   記排ガスを通して前記管の前記下部の管に落下す
   る時に、前記水滴が、前記粒状物質の部分を捕捉
   するようにする特許請求の範囲第１項記載の方
   法。 １８ 前記管を保護し、前記水滴の滴状の凝縮を
   与える前記被覆が、前記高温排ガスの最初の温度
   を超過する、ある変形温度を有している弗素プラ
   スチツク被覆から成り立つている特許請求の範囲
   第１項記載の方法。 １９ 前記排ガスが、前記管の列を通る前に、前
   記排ガスを熱交換器を通過させ、前記排ガスの温
   度を、前記管の上の前記被覆の変形温度以下では
   あるが、しかしながら、前記腐食性成分が凝縮す
   る温度以上である、ある温度に低下させる段階を
   含んでいる特許請求の範囲第１項記載の方法。 ２０ 前記高温排ガスが、水蒸気の露点において
   凝縮可能である水蒸気及び前記水蒸気の露点以上
   のある温度において凝縮可能である腐食性成分を
   含んでおり、前記腐食性成分が、三酸化イオウか
   ら成り立つている特許請求の範囲第１項記載の方
   法。 ２１ 前記排ガスが、No.２燃料油、No.４燃料油、
   No.６燃料油及び石炭から成る群から選択された燃
   料の燃焼から生じた煙道ガスから成り立つている
   特許請求の範囲第１項記載の方法。 ２２ 前記排ガスの最初の温度を監視すること
   と、管の列を通過されたガスの温度が、前記被覆
   の変形温度に到達、あるいは、変形温度を超過す
   ることを阻止するために、低温ガスを前記高温排
   ガスに混合することとの段階を含んでいる特許請
   求の範囲第１項記載の方法。 ２３ 凝縮された水蒸気の潜熱が、前記流体へ伝
   達された全部の熱の５％を超過する十分な凝縮が
   生ずるようにする特許請求の範囲第１項記載の方
   法。 ２４ 水蒸気及び三酸化イオウを含んでいる排ガ
   スから熱エネルギーを回収するための装置におい
   て、ガス通路ハウジングを形成する手段と、前記
   ガス通路ハウジングを多数の異なつたレベルにお
   いて一般的に水平に貫いて延びていると共に前記
   ガス通路ハウジングの内部における外表面が腐食
   保護被覆を有している多数の管と、前記排ガスを
   前記管に対して一般的に垂直に且つその間を前記
   ハウジングを貫いて流すように前記排ガスを前記
   ガス通路ハウジングに向けるための手段と、最初
   は前記水蒸気の露点よりもより低温である加熱さ
   れるべき流体を、前記管の連続するものを貫いて
   通過させ、前記ハウジングの内部の下方の管の群
   の水蒸気及び硫酸の連続的な凝縮並びに連続的な
   洗浄を生じさせるための手段とから成り立つてお
   り、前記ガス通路ハウジングは、１対の間隔を置
   かれた、それぞれが多数の穴を有している管板
   と、各管板の内側を被覆すると共に前記管板の中
   の穴のそれぞれを貫いて延びているプラスチツク
   耐食材料とから成り立つており、前記プラスチツ
   ク耐食材料は、前記穴を貫いて延びていて、前記
   管の外表面の上のプラスチツク保護材料を捕捉し
   ていることを特徴とする装置。 ２５ 前記管の前記外表面は、前記ガス通路ハウ
   ジングの内側において平滑であり且つ円筒状であ
   る特許請求の範囲第２４項記載の装置。 ２６ 前記ガス通路ハウジングが、それぞれが多
   数の穴を有している１対の間隔を置かれた管板
   と、各管板の内側を被覆すると共に管板の中の穴
   のそれぞれを貫いて延びているプラスチツク耐食
   材料とから成り立つており、前記プラスチツク耐
   食材料は、前記穴を貫いて延びると共に前記管の
   外表面の上の耐食材料を捕捉している特許請求の
   範囲第２４項記載の装置。 ２７ 前記ガス通路ハウジングに向けられた前記
   排ガスの量を、若しも、前記流体の温度が、ある
   予定された温度を超過し始めるならば、減少させ
   るための手段を含んでいる特許請求の範囲第２４
   項記載の装置。 ２８ 前記管が、銅管から成り立つており、それ
   ぞれが、それらの外表面が、２〜30ミルの厚さの
   弗素プラスチツクの層を有している特許請求の範
   囲第２４項記載の装置。 ２９ 前記排ガスを前記ガス通路ハウジングへ導
   くように連結された熱交換器及び前記ガス通路に
   連結された排ガスの温度を制御するために前記熱
   交換器を通る流体の流れを制御するための手段を
   含んでいる特許請求の範囲第２４項記載の装置。 ３０ 少なくとも前記ガス通路ハウジングの内側
   の前記耐食被覆の変形温度よりもより大きな第一
   の温度にある排ガスを受け取ると共に前記変形温
   度よりもより低いが、しかしながら、前記排ガス
   の腐食性成分の凝縮温度よりは高い第二の温度に
   ある前記ガス通路に排ガスを供給するように連結
   された熱交換器を含んでいる特許請求の範囲第２
   ４項記載の装置。 ３１ 前記排ガスを前記ガス通路ハウジングに向
   けるための手段が、前記ハウジングの内側の前記
   排ガスの、３〜18.2ｍ／sec（10〜60フイート／
   sec）の流速を与えるための送風機を含んでいる
   特許請求の範囲第２４項記載の装置。 ３２ 各管板の内側を被覆している前記プラスチ
   ツク耐食材料が、管板の各穴を貫いて延びるよう
   に熱変形される弗素プラスチツクから成り立つて
   おり、前記穴を貫いて延び弗素プラスチツクの熱
   変形の後における直径の減少により、前記管を捕
   捉するようにする特許請求の範囲第２４項記載の
   装置。 ３３ 前記排ガスを前記ガス通路ハウジングに向
   ける前に、前記ガス通路ハウジングの中へ通され
   るガスの温度を、前記耐食被覆のそれぞれの変形
   温度以下に制限するために、空気を前記排ガスに
   混合する手段を含んでいる特許請求の範囲第２４
   項記載の装置。 ３４ 積み重ねと、前記ガス通路ハウジングの上
   端部から前記積み重ねへ前記排ガスを輸送するよ
   うに前記ガス通路ハウジングの上部に置かれた上
   部ハウジング手段とを有しており、前記上部ハウ
   ジング手段及び前記積み重ねは、耐酸性フアイバ
   ガラスから形成されている特許請求の範囲第２４
   項記載の装置。 ３５ 若しも、前記排ガスの温度が、ある予定さ
   れた温度を超過するならば、前記排ガスを前記ガ
   ス通路ハウジングへ向けることを自動的に停止す
   るための手段を含んでいる特許請求の範囲第２４
   項記載の装置。 ３６ 若しも、前記流体の温度が、ある予定され
   た値を超過するならば、前記ガス通路ハウジング
   への前記ガスの流れを減少させるための手段を含
   んでいる特許請求の範囲第２４項記載の装置。 ３７ 前記管が、アルミニウム管から成り立つて
   おり、それぞれが、それらの外表面に２〜30ミル
   の厚さの弗素プラスチツクの層を有している特許
   請求の範囲第２４項記載の装置。 ３８ 前記ガス通路ハウジングから落下する凝縮
   物を収集するために前記ガス通路の下部に置かれ
   た下部ハウジング手段を含んでおり、前記下部ハ
   ウジング手段は、前記下部ハウジングからの前記
   凝縮物を排出するためのドレン手段を含んでいる
   特許請求の範囲第２４項記載の装置。 ３９ 前記下部ハウジング手段が、耐酸フアイバ
   ガラスから形成されている特許請求の範囲第２４
   項記載の装置。 ４０ 多数の前記管が、前記ガス通路ハウジング
   の外部において相互に連結されている特許請求の
   範囲第２４項記載の装置。 ４１ 前記ガス通路ハウジングの外部の前記管の
   端部の対を相互に連結する継手手段を有している
   特許請求の範囲第４０項記載の装置。 ４２ 前記ガス通路ハウジングの外部において前
   記管を相互に連結するための継手手段を有してい
   る特許請求の範囲第２４項記載の装置。 ４３ 前記排ガスの前記ガス通路ハウジングの中
   への通過の前に、空気を前記排ガスに混合するた
   めの手段を含んでいる特許請求の範囲第２４項記
   載の装置。 ４４ 積み重ねと、前記ガス通路ハウジングから
   出て行くガスを前記積み重ねに連結するための手
   段とを含んでいる特許請求の範囲第２４項記載の
   装置。 ４５ 前記排ガスを通すための手段が、前記排ガ
   スを前記ガス通路ハウジングを通して押し進める
   ための送風機手段から成り立つている特許請求の
   範囲第２４項記載の装置。 ４６ 前記排ガスの前記ガス通路ハウジングを経
   る通過の前に、前記排ガスを、前記腐食性成分の
   露点よりは高いが、しかしながら、前記腐食保護
   被覆の変形温度よりは低いある温度に冷却するよ
   うに作動をする熱交換器を有している特許請求の
   範囲第２４項記載の装置。 ４７ 前記管が、金属管から成り立つており、ま
   た、前記管の上の前記被覆の厚さが、前記管の壁
   厚さの10％以上である特許請求の範囲第２４項記
   載の装置。 ４８ 前記ガス通路ハウジングを形成する前記手
   段が、少なくとも１個の管板から成り立つてお
   り、前記管板は、前記ハウジングの内側を被覆す
   る腐食保護プラスチツクと、多数の穴とを有して
   おり、前記穴を貫いて前記管の列の管が延びてお
   り、また、前記管板の上の前記腐食保護プラスチ
   ツクの部分が、前記管板の中の前記穴を貫いて延
   びると共に前記管の列の各管を捕捉している特許
   請求の範囲第２４項記載の装置。 ４９ 前記管の前記外表面の上の前記腐食保護被
   覆が、それぞれ、弗素プラスチツクの層から成り
   立つている特許請求の範囲第２４項記載の装置。 ５０ 前記ガス通路ハウジングを形成する前記手
   段が、１対の管板から成り立つており、また、前
   記管の列の管が、前記ハウジングの内部の多数の
   円筒形状横断面の直線状の固い管から成り立つて
   おり、それらの管の端部は、前記ガス通路ハウジ
   ングの外部に置かれている特許請求の範囲第２４
   項記載の装置。 ５１ 前記管の外表面が、腐食保護プラスチツク
   により被覆されており、前記管板の中の前記穴を
   貫いて延びている前記腐食保護プラスチツクが、
   前記管の端部近くにおいて前記管の外表面の上の
   腐食保護プラスチツクの部分を捕捉している特許
   請求の範囲第４８項記載の装置。 ５２ 前記弗素プラスチツクの前記層のそれぞれ
   が、0.0508〜0.762mm（0.002〜0.030インチ）の範
   囲の厚さを有している特許請求の範囲第４９項記
   載の装置。 ５３ 前記固い管が、銅及びアルミニウムから成
   り立つている群から形成された金属管である特許
   請求の範囲第４９項記載の装置。 ５４ 前記ガス通路ハウジングの内側の前記管板
   の側部が、弗素プラスチツクの層により被覆され
   ている特許請求の範囲第５０項記載の装置。 ５５ 前記腐食保護プラスチツクが、弗素プラス
   チツクから成り立つている特許請求の範囲第５１
   項記載の装置。