JPH057639B2 - - Google Patents
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- JPH057639B2 JPH057639B2 JP57178568A JP17856882A JPH057639B2 JP H057639 B2 JPH057639 B2 JP H057639B2 JP 57178568 A JP57178568 A JP 57178568A JP 17856882 A JP17856882 A JP 17856882A JP H057639 B2 JPH057639 B2 JP H057639B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vibration
- impact
- heat exchanger
- dust removal
- impact vibration
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28G—CLEANING OF INTERNAL OR EXTERNAL SURFACES OF HEAT-EXCHANGE OR HEAT-TRANSFER CONDUITS, e.g. WATER TUBES OR BOILERS
- F28G7/00—Cleaning by vibration or pressure waves
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Cleaning In General (AREA)
- Incineration Of Waste (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
＜産業上の利用分野＞
この発明は伝熱管等に付着したダストを振動に
より除去する装置に関する。
より除去する装置に関する。
＜従来の技術及びそお問題点＞
廃熱ボイラをはじめとして各種熱交換装置にお
いて、熱回収を行う伝熱管表面に対して加熱流体
中に含まれる未燃分等から成るダストが付着し熱
伝達率が低下する。このため付着したダストを定
期的に除去する必要がある。このダスト除去手段
の一つとしてハンマリング装置を使用する方法が
ある。この方法は、従来入力によつて伝熱管に対
して打撃力を与え、これによつて付着ダストを除
去していたものを、機械式に置き換えたものであ
るが、次の如き問題がある。具体的に示すと、 (1) ハンマリング装置により伝熱管の特定の部分
に対して打撃力を与えるものであるため、打撃
部中心として伝熱管に歪みや、亀裂を生じ伝熱
管の寿命を大幅に減じている。
いて、熱回収を行う伝熱管表面に対して加熱流体
中に含まれる未燃分等から成るダストが付着し熱
伝達率が低下する。このため付着したダストを定
期的に除去する必要がある。このダスト除去手段
の一つとしてハンマリング装置を使用する方法が
ある。この方法は、従来入力によつて伝熱管に対
して打撃力を与え、これによつて付着ダストを除
去していたものを、機械式に置き換えたものであ
るが、次の如き問題がある。具体的に示すと、 (1) ハンマリング装置により伝熱管の特定の部分
に対して打撃力を与えるものであるため、打撃
部中心として伝熱管に歪みや、亀裂を生じ伝熱
管の寿命を大幅に減じている。
(2) 打撃時に非常に大きな音を発生し騒音公害を
生ずる虞れが多分にある。
生ずる虞れが多分にある。
(3) 伝熱管の寿命や騒音の点から伝熱管に加える
打撃力に限界があり、これによる付着ダスト除
去の効果にも限界を生じる。
打撃力に限界があり、これによる付着ダスト除
去の効果にも限界を生じる。
(4) ハンマリングは本質的にインパルス応答であ
つて、一回打撃力を与えることにその振動は減
衰してゆき、振幅を共振等の形で蓄積しておく
ことが下可能であり、ダスト除去に使用するエ
ネルギーとしての効率が低い。
つて、一回打撃力を与えることにその振動は減
衰してゆき、振幅を共振等の形で蓄積しておく
ことが下可能であり、ダスト除去に使用するエ
ネルギーとしての効率が低い。
ハンマリング装置によるダスト除去については
以上の如き問題があり、より低公害、経済的でダ
スト除去効率の良いダスト除去装置が要望されて
いる。
以上の如き問題があり、より低公害、経済的でダ
スト除去効率の良いダスト除去装置が要望されて
いる。
＜発明の目的＞
この発明の目的は上述した問題点に鑑み構成し
たものであり、低公害、経済的かつダスト除去率
の高いダスト除去装置を提供することにある。
たものであり、低公害、経済的かつダスト除去率
の高いダスト除去装置を提供することにある。
＜手段の概要＞
要するにこの発明は、伝熱管に対して直接にま
たは振動伝具等の介在部材を介して間接的に接続
する非打撃加振装置を少なくとも１個以上設け、
この非打撃加振装置は複数の異なる周波数域の振
動を時間的に連続させて振動モードで繰り返し加
える如く構成し、伝熱管各部に発生する振動モー
ドを時間的に異なる如くして付着したダストを除
去することを特徴とするダスト除去装置である。
たは振動伝具等の介在部材を介して間接的に接続
する非打撃加振装置を少なくとも１個以上設け、
この非打撃加振装置は複数の異なる周波数域の振
動を時間的に連続させて振動モードで繰り返し加
える如く構成し、伝熱管各部に発生する振動モー
ドを時間的に異なる如くして付着したダストを除
去することを特徴とするダスト除去装置である。
＜実施例 １＞
以下この発明の一実施例につき説明する。
第１図はこの発明の第１実施例を示すもので、
符号１は伝熱管であり、２はこの複数の伝熱管１
よりなる伝熱管群に対して取り付けた下部ヘツダ
である。この下部ヘツダに対して振動伝達棒３を
介してソレノイドを使用するバイブレータを設け
その振動で伝熱管の脱塵を効果的にするものであ
る。その振動伝達の場合には、上記のように異な
る周波数域の振動を時間的に連続させた振動モー
ドを用い、その繰り返しを加えダスト除去をする
ものである。
符号１は伝熱管であり、２はこの複数の伝熱管１
よりなる伝熱管群に対して取り付けた下部ヘツダ
である。この下部ヘツダに対して振動伝達棒３を
介してソレノイドを使用するバイブレータを設け
その振動で伝熱管の脱塵を効果的にするものであ
る。その振動伝達の場合には、上記のように異な
る周波数域の振動を時間的に連続させた振動モー
ドを用い、その繰り返しを加えダスト除去をする
ものである。
この場合における伝熱管の振動の態様を第２
図、第３図により説明する。
図、第３図により説明する。
第２図は各振動周波数における伝熱管１の撓み
状態を模式的に示したもので、第３図は非打撃加
振装置の出力振動周波数と伝熱管の変位の関係を
示す線図である。
状態を模式的に示したもので、第３図は非打撃加
振装置の出力振動周波数と伝熱管の変位の関係を
示す線図である。
これらの図面中でａは一次振動を、ｂは二次振
動を、ｃは三次振動を、ｄは四次振動を各々示
す。
動を、ｃは三次振動を、ｄは四次振動を各々示
す。
第５図は伝熱管１に対するダストの付着状態を
示す伝熱管の横断面図である。ダストは伝熱管群
の伝熱管相互間の空間を流れる加熱流体たる排ガ
スＧについての上流側に付着したダストD1と、
下流側に生ずる過流で搬送されたダストの付着し
たD2とからなる。
示す伝熱管の横断面図である。ダストは伝熱管群
の伝熱管相互間の空間を流れる加熱流体たる排ガ
スＧについての上流側に付着したダストD1と、
下流側に生ずる過流で搬送されたダストの付着し
たD2とからなる。
ここで伝熱管の最大振幅部の変位を、ダスト付
着面について見ると第６図の如く伸縮を繰り返し
ている。（図中Ａは伸びを、Ｂは縮みを示す。） 具体的にはダスト付着面は振幅最大部で一振動
周期で各々１回ずつ伸びと縮みの変位を受ける。
このためダストD1，D2に対しては亀裂を生じ付
着していたダストは剥離除去されることとなる。
着面について見ると第６図の如く伸縮を繰り返し
ている。（図中Ａは伸びを、Ｂは縮みを示す。） 具体的にはダスト付着面は振幅最大部で一振動
周期で各々１回ずつ伸びと縮みの変位を受ける。
このためダストD1，D2に対しては亀裂を生じ付
着していたダストは剥離除去されることとなる。
発明者等は種々の振動モードによりダスト除去
の効果を試したが、次の方法が効果的であること
を確認した。第４図はこの振動モードを示すもの
である。即ち二次振動ｂ、三次振動ｃ、四次振動
ｄ、さらに三次振動ｃ、二次振動ｂを各々約10秒
ずつ順に加え、さらにこの繰り返しを何回か行う
ことによりきわめて良好なダスト除去効率が得ら
れることを確認した。なお、さらに高次の振動を
加えて伝熱管表面上の表面波を発生させるとダス
ト除去率はさらに向上することを確認したが、非
打撃加振装置自体に大きな負荷がかかり、非打撃
加振装置の寿命を減少させるので採用するのに現
実的でない。
の効果を試したが、次の方法が効果的であること
を確認した。第４図はこの振動モードを示すもの
である。即ち二次振動ｂ、三次振動ｃ、四次振動
ｄ、さらに三次振動ｃ、二次振動ｂを各々約10秒
ずつ順に加え、さらにこの繰り返しを何回か行う
ことによりきわめて良好なダスト除去効率が得ら
れることを確認した。なお、さらに高次の振動を
加えて伝熱管表面上の表面波を発生させるとダス
ト除去率はさらに向上することを確認したが、非
打撃加振装置自体に大きな負荷がかかり、非打撃
加振装置の寿命を減少させるので採用するのに現
実的でない。
次に非打撃加振装置４を伝熱管に対して取り付
けるに際しては、伝熱管の組み立てが完了した時
点において、この伝熱管の個有の振動数とその振
動形態を実測し、制御装置５′に入力しておく。
この実測値に基づいてダスト除去の際、例えば第
４図に示す如きパターンで非打撃加振装置をシー
ケンス制御し、ダスト除去の効果を挙げる。
けるに際しては、伝熱管の組み立てが完了した時
点において、この伝熱管の個有の振動数とその振
動形態を実測し、制御装置５′に入力しておく。
この実測値に基づいてダスト除去の際、例えば第
４図に示す如きパターンで非打撃加振装置をシー
ケンス制御し、ダスト除去の効果を挙げる。
＜実施例 ２＞
第７図に第２実施例を示す。この実施例の場合
には非打撃加振装置４の加振方向に対してその加
振方向が直交する別の非打撃加振装置６を取り付
ける。７はこの非打撃加振装置６と下部ヘツダ２
との間に配置した振動伝達棒である。なお図示し
ないが、この非打撃加振装置６のほかに、またこ
れに代えて、下部ヘツダにつき前記非打撃加振装
置４に対向する位置に別の非打撃加振装置を取り
つけてもよい。
には非打撃加振装置４の加振方向に対してその加
振方向が直交する別の非打撃加振装置６を取り付
ける。７はこの非打撃加振装置６と下部ヘツダ２
との間に配置した振動伝達棒である。なお図示し
ないが、この非打撃加振装置６のほかに、またこ
れに代えて、下部ヘツダにつき前記非打撃加振装
置４に対向する位置に別の非打撃加振装置を取り
つけてもよい。
符号８は伝熱管から送出されるボイラ水などの
被加熱流体の温度を検知する温度検知器であり、
符号１０は燃焼排ガス等の加熱流体の温度を検知
する温度検知器である。
被加熱流体の温度を検知する温度検知器であり、
符号１０は燃焼排ガス等の加熱流体の温度を検知
する温度検知器である。
この装置において、被加熱流体温度と、加熱流
体温度とは常時検知されており、この検知結果は
記憶と指令信号を出す制御箱５に入力される。制
御箱５には、伝熱管表面にダストの付着していな
い状態における、被加熱流体と加熱流体との温度
差があらかじめ入力記憶されている。この記憶し
た温度データと実測した温度データを対比し、加
熱流体に対する被加熱流体温度が規定値より低い
場合にはダストが付着しているものと判断し、制
御箱５は各非打撃加振装置４，６に対して作動開
始信号を発し、ダスト除去作業を行う。この場
合、振動伝達棒に対して変位センサ１１，１２を
各々取り付けておき、その変位と振動数を計測
し、その結果を制御箱５に対してフイードバツク
するときはダスト除去作業をする時期、ダスト除
去効果の把握をより容易なものとする。
体温度とは常時検知されており、この検知結果は
記憶と指令信号を出す制御箱５に入力される。制
御箱５には、伝熱管表面にダストの付着していな
い状態における、被加熱流体と加熱流体との温度
差があらかじめ入力記憶されている。この記憶し
た温度データと実測した温度データを対比し、加
熱流体に対する被加熱流体温度が規定値より低い
場合にはダストが付着しているものと判断し、制
御箱５は各非打撃加振装置４，６に対して作動開
始信号を発し、ダスト除去作業を行う。この場
合、振動伝達棒に対して変位センサ１１，１２を
各々取り付けておき、その変位と振動数を計測
し、その結果を制御箱５に対してフイードバツク
するときはダスト除去作業をする時期、ダスト除
去効果の把握をより容易なものとする。
なお、非打撃加振装置の作動開始時期にいて
は、前記被加熱流体と加熱流体との温度差関係に
代え、もしくはこれに加えて、次の如き制御を行
うとダスト除去をより効果的にできる。
は、前記被加熱流体と加熱流体との温度差関係に
代え、もしくはこれに加えて、次の如き制御を行
うとダスト除去をより効果的にできる。
則ち、伝熱管に対してダストが付着すると、加
熱流体流れについての伝熱管群前後の燃焼ガスの
圧力損失に変化を生ずることに着目し、その伝達
管群の前後における加熱流体の流速を検知し、こ
れら流速の差が規定値以上になつたとき、非打撃
加振装置の作動開始時点とすることもできる。
熱流体流れについての伝熱管群前後の燃焼ガスの
圧力損失に変化を生ずることに着目し、その伝達
管群の前後における加熱流体の流速を検知し、こ
れら流速の差が規定値以上になつたとき、非打撃
加振装置の作動開始時点とすることもできる。
＜発明の効果＞
この発明の実施にかかる、非打撃加振装置の燃
焼装置への取り付け配置と、複数次の加振モード
の組み合わせの実施とにより、伝熱管の特定の部
分に大きな打撃力を与えることがなく、伝熱管の
寿命を著しく延長することができる。
焼装置への取り付け配置と、複数次の加振モード
の組み合わせの実施とにより、伝熱管の特定の部
分に大きな打撃力を与えることがなく、伝熱管の
寿命を著しく延長することができる。
また大きな騒音を発生させることもなく、振動
モードの繰り返しで、管に生ずる複数の大きな振
幅の山の位置を変化させることができ、ダスト除
去の効果を高めることができる。
モードの繰り返しで、管に生ずる複数の大きな振
幅の山の位置を変化させることができ、ダスト除
去の効果を高めることができる。
さらに、伝熱管に加えられる振動はバイブレー
タ等の非打撃による振動で、ハンマリングの如く
減衰するものでなく、二次、三次、四次振動を組
み合わせた振動パターンを繰り返し、伝熱管の最
大振幅点を変化させ、伝熱管に付着したダスト層
に亀裂を生じさせ、少ないエネルギーで効率よく
伝熱管のダストを除去することができる。
タ等の非打撃による振動で、ハンマリングの如く
減衰するものでなく、二次、三次、四次振動を組
み合わせた振動パターンを繰り返し、伝熱管の最
大振幅点を変化させ、伝熱管に付着したダスト層
に亀裂を生じさせ、少ないエネルギーで効率よく
伝熱管のダストを除去することができる。
第１図はこの発明の第１実施例を示す伝熱管群
の斜視図、第２図は伝熱管の振動に際しての撓み
状態を模式に示す概念図、第３図は振動周波数と
管の湾曲変位の関係を示す線図、第４図は二次、
三次、四次の振動の組み合わせと時間との関係の
パターンの一例を示す図面、第５図はダストの付
着した伝熱管の横断面図、第６図は伝熱管表面の
任意に特定した個所について伸縮を繰り返すこと
を時間の経過を横軸にして示す線図、第７図は第
２実施例の部材配置と制御回路を示す斜視図であ
る。 １……伝熱管、２……下部ヘツダ、３，７……
振動伝達棒、４，６……非打撃加振装置、５……
制御箱、８，１０……温度検知器、１１，１２…
…変位センサ、D1，D2……ダスト。
の斜視図、第２図は伝熱管の振動に際しての撓み
状態を模式に示す概念図、第３図は振動周波数と
管の湾曲変位の関係を示す線図、第４図は二次、
三次、四次の振動の組み合わせと時間との関係の
パターンの一例を示す図面、第５図はダストの付
着した伝熱管の横断面図、第６図は伝熱管表面の
任意に特定した個所について伸縮を繰り返すこと
を時間の経過を横軸にして示す線図、第７図は第
２実施例の部材配置と制御回路を示す斜視図であ
る。 １……伝熱管、２……下部ヘツダ、３，７……
振動伝達棒、４，６……非打撃加振装置、５……
制御箱、８，１０……温度検知器、１１，１２…
…変位センサ、D1，D2……ダスト。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 伝熱管に対して直接にまたは振動伝達具等の
介在部材を介して間接的に接続する非打撃加加振
装置を少なくとも１個以上設け、この非打撃加振
装置は複数の異なる周波数域の振動を時間的に連
続させた振動モードで繰り返し加える如く構成
し、伝熱管各部に発生する振動モードを時間的に
異なる如くして付着したダストを除去することを
特徴とするダスト除去装置。 ２ 前記非打撃加振装置に対して記憶と指令信号
を発する制御箱を接続し、この制御箱の指令信号
により非打撃加振装置を作動させることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載のダスト除去装
置。 ３ 前記非打撃加振装置を複数個取り付け、かつ
各非打撃加振装置の加振方向がほぼ直交するよう
に各非打撃加振装置を取り付けたことを特許請求
の範囲第１項または第２項記載のダスト除去装
置。 ４ 非打撃加振装置もしくは介在部材に対して変
位測定センサを取り付け、このセンサの計測値を
補正値として非打撃加振装置の制御を行うことを
特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第３項の
いずれかに記載のダスト除去装置。 ５ 加熱流体と被加熱流体の温度差およびまたは
伝熱熱管群上流側と下流側の加熱振流体の流速の
差に基づいて非打撃加振装置の作動時間を定める
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第
４項のいずれかに項記載のダスト除去装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17856882A JPS5969697A (ja) | 1982-10-13 | 1982-10-13 | ダスト除去装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17856882A JPS5969697A (ja) | 1982-10-13 | 1982-10-13 | ダスト除去装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5969697A JPS5969697A (ja) | 1984-04-19 |
| JPH057639B2 true JPH057639B2 (ja) | 1993-01-29 |
Family
ID=16050751
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17856882A Granted JPS5969697A (ja) | 1982-10-13 | 1982-10-13 | ダスト除去装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5969697A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0961088A (ja) * | 1995-08-24 | 1997-03-07 | Babcock Hitachi Kk | 管体清掃装置 |
| JPH0961090A (ja) * | 1995-08-25 | 1997-03-07 | Babcock Hitachi Kk | 管体清掃装置 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5553571A (en) * | 1994-12-07 | 1996-09-10 | Foster Wheeler Energy Corporation | Rappable steam generator tube bank |
| KR100610962B1 (ko) | 2004-06-03 | 2006-08-10 | 현대자동차주식회사 | 화물차량용 번호판의 클리닝 장치 및 방법 |
| DE102004030494B4 (de) * | 2004-06-24 | 2013-06-06 | Clyde Bergemann Gmbh | Kühleinrichtung und Abfallverbrennungsanlage sowie Verfahren zum Betrieb einer Abfallverbrennungsanlage |
| US7836941B2 (en) * | 2006-05-19 | 2010-11-23 | Exxonmobil Research And Engineering Company | Mitigation of in-tube fouling in heat exchangers using controlled mechanical vibration |
| EP2119997B1 (de) | 2008-05-13 | 2011-12-21 | Hitachi Zosen Inova AG | Verfahren zur Überprüfung einer Klopfvorrichtung |
| JP5596209B2 (ja) * | 2013-05-10 | 2014-09-24 | 川崎重工業株式会社 | 廃熱ボイラーのハンマリング運転スケジュール制御システム |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50681A (ja) * | 1973-05-07 | 1975-01-07 |
-
1982
- 1982-10-13 JP JP17856882A patent/JPS5969697A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0961088A (ja) * | 1995-08-24 | 1997-03-07 | Babcock Hitachi Kk | 管体清掃装置 |
| JPH0961090A (ja) * | 1995-08-25 | 1997-03-07 | Babcock Hitachi Kk | 管体清掃装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5969697A (ja) | 1984-04-19 |
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