JPH0791880A - クリーニング装置を備えたプレート型熱交換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 伝熱壁面の全面に亘って効果的に煤塵を除去
することができる熱交換器を提供する。 【構成】 駆動装置１と歯車式駆動機構２により、排ガ
スの通路の長手方向３に移動するピン・ピニオン・ギヤ
ー４の付くガイド車輪５を持ち、５と共に転動する上部
ローラ体６を支える上部支持体７はピン・ラック８の付
いたレール９の上を移動する。上部の駆動装置１と同期
的に連動する下部の駆動装置１０と歯車式駆動機構１１
により、排ガスの通路の長手方向３に移動され、上部ロ
ーラ体６と同一構造の下部ローラ体１２を支える下部支
持体１３は、上部同様にレールの上を移動する。鎖列１
４は上部では６に、下部では１２に連結され、両連結部
間ではたるみを持ち繋がれている。上下のローラ体６、
１２の転動により、１４は上部では巻戻され、下部では
巻取られ、上から下へ動きながら、同時に通路の長手方
向に移動しつつ、伝熱壁面の煤塵を掻き落して行く。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、都市ゴミ焼却炉、各種
燃焼炉から排出される高煤塵を含有する排ガスから廃熱
を回収するプレート型熱交換器の伝熱面に付着する煤塵
を除去するクリーニング装置を備えたプレート型熱交換
器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来型のクリーニング装置としては、高
圧空気又は蒸気をノズルより噴射するスートブロワ方
式、鋼球を伝熱面全体に散布する鋼球散布方式、長尺の
スクレイパーを伝熱面上に摺動せしめて煤塵を掻き落す
掻取方式等のクリーニング装置を装備したプレート型熱
交換器がある。

【０００３】図３に示すスクレイパー式クリーニング装
置においては、振子式円弧型往復動を行なうスクレイパ
ー上部吊金物２３とスクレイパー下部吊金物２４との間
にスクレイパー２５が連結され、伝熱壁面間に存在する
通路に延在されたスクレイパー２５が通路内を揺動腕２
６の振子式運動によって前後進し、伝熱壁面と摺動して
煤塵を掻き取る。揺動腕２６は、駆動装置２７よりリン
ク機構２８を通じて駆動される軸２９に固定されてお
り、軸２９の円弧回転によって振子式運動を行なう。

【０００４】しかしながら、高煤塵を含有する排ガスか
ら廃熱を回収するプレート型熱交換器の伝熱壁面に付着
する煤塵の付着力が強力な場合には、スートブロワ方式
では、ノズルより遠い位置にある伝熱壁面の煤塵除去効
果が得難く、鋼球散布方式では、煤塵の粘着性が高い場
合、鋼球が煤塵に付着して、かえって伝熱壁面間の排ガ
ス通路を閉塞するといった現象が生じ、スクレイパーに
よる掻取方式では、伝熱面の平面度を正確に出すことが
工作上また熱変形上困難であるため、伝熱面に波打ち状
凹凸が存在することが多く、スクレイパーが当接する伝
熱面と当接しない伝熱面とが生じ易い。

【０００５】更に、スクレイパーによる掻取方式におい
ては、伝熱面間に長尺のスクレイバーを挿入介在させる
必要から、スクレイパーの変形を防ぐ強度を持たせる必
要上、伝熱壁間の通路の間隙寸法を比較的に大きく取る
必要性があるため、それに応じて、熱交換器自体の占め
る全体体積も大きくしなければならないという欠点も生
じる。スクレイパーは煤塵掻き取り上、刃物状にするこ
とが好ましく、それに応じて薄肉材使用の構造体とせざ
るを得ず、特に加熱流体が腐食性のガスの場合、薄肉材
部が容易に腐食を受けて損耗しやすい等の問題点があ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる煤塵
除去上の問題点を解決するためになされたもので、伝熱
壁面の全面に亘って効果的に煤塵を除去することができ
るクリーニング装置を備えたプレート型熱交換器を提供
しようとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のクリーニング装
置を備えたプレート型熱交換器は、加熱流体と被加熱流
体とを相隣接する通路に交互に通過せしめるプレート型
熱交換器において；加熱流体が通過する伝熱壁間に存在
する通路の上方部に装備され、両端にピン・ピニオン・
ギヤーの付いたガイド車輪を有し、該ガイド車輪と共に
転動するローラ体から成る上部支持体と；該上部支持体
を駆動する駆動装置と；該上部支持体の移動を案内する
ピン・ラックの付いたレールから成るガイド装置と；加
熱流体が通過する伝熱壁間に存在する通路の下方部に装
備され、両端にピン・ピニオン・ギヤーの付いたガイド
車輪を有し、該ガイド車輪と共に転動するローラ体から
成る下部支持体と；該下部支持体を駆動する駆動装置
と；該下部支持体の移動を案内するピン・ラックの付い
たレールから成るガイド装置と；上記上部支持体のロー
ラ体に連結され、伝熱壁間に存在する通路を通って伝熱
壁間の下方に向かって延在し、上記下部支持体のローラ
体に連結された鎖列と；から構成される。上記上部支持
体のローラ体と下部支持体のローラ体とにそれぞれ連結
された鎖列が、両支持体間にたるみを持って連結される
場合もある。

【０００８】

【作用】上部支持体が上部の駆動装置によって、これと
同時に、下部支持体が下部の駆動装置によって、通路の
長手方向の一端から移動させられ始めた時、上部のロー
ラ体が鎖列を巻戻し始め、下部のローラ体が鎖列を巻き
取り始める。この時、鎖列は上部から下部へ変位しなが
ら、通路の長手方向の一端の端面と摺動して、その面に
付着していた煤塵を掻き落す。

【０００９】上部支持体及び下部支持体の移動に従っ
て、通路の長手方向の一端から離れた鎖列は長手方向に
移動しながら伝熱壁面と摺動して煤塵を掻き落す。鎖列
は、排ガスの通路の狭隘さと、伝熱壁面の凹凸さに対し
て、個々の鎖環の相互配置関係を変化させるのにかなり
の自由度を持っているから、伝熱壁面全面に渡って均等
に接触することができて、伝熱面に付着した煤塵を掻き
落とすことができる。

【００１０】通路の長手方向の他端の端面に接触した鎖
列は、上部のローラ体が鎖列を巻戻し、下部のローラ体
が鎖列を巻取っているため、上部から下部へ変位しなが
ら、通路の長手方向の他端の端面と摺動して、上部及び
下部のローラ体が停止するまでの間、煤塵を掻き落す。

【００１１】回転するローラ体によって鎖列に上下方向
の運動を付加することにより、各鎖環と伝熱壁面との摺
動軌跡を長くすることができて、煤塵掻き落としの機会
を増加することができる。

【００１２】鎖列移動の往行時に生じた各鎖環と伝熱壁
面との摺動軌跡と、復行時に生じた摺動軌跡とは、駆動
機構や上、下各支持体の各嵌合部の遊隙、鎖列のねじれ
の変化等により、一致することはなく、煤塵掻き落し機
会を一層増加することとなる。往行及び復行時のそれぞ
れの軌跡を一致させない目的のために嵌合部の遊隙を積
極的に変化調整をする機構を装備することも可能であ
る。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
しながら説明する。図１は、上部支持体７及び下部支持
体１３が共にピン・ピニオン・ギヤー４の付いたガイド
車輪５を有するローラ体６、１２であり、ガイド装置が
ピン・ラック８を有するレール９であるクリーニング装
置の一例を示す。

【００１４】上部の駆動装置１によって、歯車式駆動機
構２を介して、排ガスの通路の長手方向３に移動される
ピン・ピニオン・ギヤー４の付いたガイド車輪５を有
し、ガイド車輪５と共に転動する上部ローラ体６から成
る上部支持体７はピン・ラック８の付いたレール９の上
を移動する。

【００１５】上部の駆動装置１と同期的に連動する下部
の駆動装置１０によって、歯車式駆動機構１１を介し
て、排ガスの通路の長手方向３に移動され、上部ローラ
体６と同一構造を有する下部ローラ体１２から成る下部
支持体１３は、ピン・ラック８の付いたレール９の上を
移動する。

【００１６】鎖列１４は上部では上部ローラ体６に、ま
た下部では下部ローラ体１２に連結され、両連結部間で
は、たるみを与えられた状態で張り渡されている。

【００１７】上下の各ローラ体６、１２の転動に従っ
て、鎖列１４は、上部では巻戻され、下部では巻取られ
て、上部から下部へ変位しながら、同時に通路の長手方
向にも移動させられつつ、伝熱壁面に付着した煤塵を掻
き落して行く。

【００１８】図２は鎖列が通路の長手方向の一端から他
端に向って移動させられる時の状況を説明するために、
通路を長手方向に平行な面で切断した説明用断面図であ
る。

【００１９】上部ローラ体６に連結された鎖列１４が通
路の長手方向３の一端の端面１５の上部ローラ体６の上
部始点１６から移動し始めると、上部ローラ体６より巻
戻され始めた鎖列１４は、通路の長手方向３の一端の端
面１５を上部から下部に向って摺動しながら端面には付
着した煤塵を掻き落し、下部始点１７から移動し始めた
下部ローラ体１２に巻取られて行き、上部ローラ体６の
鎖列１４の離脱点１８と、一端の端面１５と、下部ロー
ラ体１２の鎖列１４の接触点１９とが、ほぼ一直線上に
並んだ時点で鎖列１４は一端の端面１５から離れ始め
る。

【００２０】上部ローラ体６及び下部ローラ体１２が転
動して、鎖列１４が通路の長手方向３の他端の端面２０
に達すると、上部ローラ体６より巻戻されていた鎖列１
４は、他端の端面２０に接触し、上部から下部に向っ
て、端面と摺動しながら端面に付着した煤塵を掻落し始
めて、下部ローラ１２に巻取られて行き、上部ローラ体
６が通路の長手方向３の他端の上部終点２１に達した
時、同時に下部ローラ体１２も下部終点２２に達して、
上下ローラ体６、１２は共に停止する。

【００２１】

【発明の効果】

１）本発明は前述の構成を採用することによって、排ガ
スの通路の狭隘さと、伝熱壁面の凹凸さに対して、鎖列
が自身の形状をかなり自由に変形して順応することがで
きるため、伝熱壁面全面に亘って均等に接触でき、伝熱
面に付着した煤塵を取る効果が向上する。 ２）通路の長手方向の伝熱壁面の両端面に付着した煤塵
を、通路の両端部でそれぞれ鎖列を上下方向に移動させ
る機構を採用することにより、伝熱壁面と同様に積極的
に掻き落すことができる。 ３）鎖列に上下方向の運動を付加することによって、各
鎖環と伝熱壁面との相互間の摺動軌跡を長くすることが
できて、煤塵掻き落しの機会を増加させることができ
る。 ４）鎖列の往行時の移動によって生じた摺動軌跡と復行
時の移動によって生じた摺動軌跡とは駆動機構や上下各
支持体の各嵌合部の遊隙、鎖列のねじれの変化等により
不一致となり、煤塵掻き落しの機会を一層増加させるこ
とができる。 ５）鎖環は、伝熱壁面間の通路の間隔寸法（巾）に従っ
て、鎖環の伝熱壁面間方向の巾を自由に調整できるの
で、スクレイパーによる掻取方式におけるように通路の
巾にスクレイパーの強度上の制限を受けることがなく、
従って、熱交換器自体の占める全体体積をより小さくす
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の熱交換器の一実施例を示す斜視図であ
る。

【図２】本発明の熱交換器の通路を長手方向に平行な面
で切断した断面図である。

【図３】従来の熱交換器を示す図である。

【符号の説明】

１ 上部の駆動装置 ２ 歯車式駆動機構 ３ 通路の長手方向 ４ ピン・ピニオン・ギヤー ５ ガイド車輪 ６ 上部ローラ体 ７ 上部支持体 ８ ピン・ラック ９ レール １０ 下部の駆動装置 １１ 歯車式駆動機構 １２ 下部ローラ体 １３ 下部支持体 １４ 鎖列 １５ 一端の端面 １６ 上部始点 １７ 下部始点 １８ 離脱点 １９ 接触点 ２０ 他端の端面 ２１ 上部終点 ２２ 下部終点 ２３ スクレイパー上部吊金物 ２４ スクレイパー下部吊金物 ２５ スクレイパー ２６ 搖動腕 ２７ 駆動装置 ２８ リンク機構

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加熱流体と被加熱流体とを相隣接する通
   路に交互に通過せしめるプレート型熱交換器において；
   加熱流体が通過する伝熱壁間に存在する通路の上方部に
   装備され、両端にピン・ピニオン・ギヤーの付いたガイ
   ド車輪を有し、該ガイド車輪と共に転動するローラ体か
   ら成る上部支持体と；該上部支持体を駆動する駆動装置
   と；該上部支持体の移動を案内するピン・ラックの付い
   たレールから成るガイド装置と；加熱流体が通過する伝
   熱壁間に存在する通路の下方部に装備され、両端にピン
   ・ピニオン・ギヤーの付いたガイド車輪を有し、該ガイ
   ド車輪と共に転動するローラ体から成る下部支持体と；
   該下部支持体を駆動する駆動装置と；該下部支持体の移
   動を案内するピン・ラックの付いたレールから成るガイ
   ド装置と；上記上部支持体のローラ体に連結され、伝熱
   壁間に存在する通路を通って伝熱壁間の下方に向かって
   延在し、上記下部支持体のローラ体に連結された鎖列
   と；から構成されることを特徴とするクリーニング装置
   を備えたプレート型熱交換器。
2. 【請求項２】 上部支持体のローラ体と下部支持体のロ
   ーラ体とにそれぞれ連結された鎖列が、両支持体間にた
   るみを持って連結されていることを特徴とする請求項１
   記載のクリーニング装置を備えたプレート型熱交換器。