JPS5892799A - 熱交換器の清掃方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は排ガス処理として利用される低温ガスと高温
ガスとの熱交換、又は化学プラントｌこおける液体とガ
スとの熱交換の手段となるフィン付ヒートパイプを有す
る熱交換器における清掃方法及びその装置に係り、特に
鋼粒をクイ３ン付ヒートパイプに降り注ぐことにより効
果的なフィンの清掃を行なうことができる熱、交換器の
清掃方法及びその装置に関する。

通常、発電所の事業用ボイラ１．製鉄所、自火発ボイラ
、その他の燃焼装置に湿式排煙脱硫装置が設置されてい
るが、この装置からの排ガスは、水分飽和のため、拡散
が悪く、煙突の腐蝕や白煙の発生となっている。そのた
めガス−ガス間接熱交換器を採用して上記湿式排煙脱硫
装置の出口排ガスを再加熱することは行なわれているが
、この場合の熱交換器として、あるいはその他排ガスの
熱交換器として、フィン付ヒートパイプを使用すること
が提案され実用Ｉこ供されている。熱交換器にフィン付
ヒートパイプを用いた場合に問題となるのは、排ガス中
のダストやガス状の物質或いはミスト等がフィンに付着
し伝熱効果を損うと共にこれらが生長してフィンの間隙
部が目詰りを起こし、使用できなくなることである。

従来、これを防止すべくスー；・ドブロアを設け、その
ノズル１と第１図ｔこ示すようｆこ熱交換室に引き込む
ととも＋ト複数のフィン付ヒートパイプ２に臨ませるべ
く複数個配設し、これより高圧蒸気又は高圧空気を噴射
させフィンに付着した排ガスのダスト、ミスト等の汚れ
を除去している。

しかしながら、この従来の方法は次のような欠点があっ
た。

（１）　　高圧蒸気や高圧空気を多量に必要とするため
動力費が嵩む。

（２）ノズルと対象物との距離が大きくなるほど清掃効
果が悪い。

（３）　　特に伝熱面であるフィンをより多重に設けた
フィン付ヒートパイプは清掃効果が悪く目詰りを防止で
きないので定期的な水洗浄も必要になる。

そこで、本′発明者等は従来のスートブロアを使用する
という方法ｌこおける問題点ｌこ鑑み、これを有効に解
決すべく本発明を創案するに至ったものである。

従って、本発明の目的とするところは鋼粒を自重で落下
させることｔこより、動力費を節減して省エネルギー化
を計ると□ともにフィン付ヒートパイプの全面にこれを
接触させて排ガスの汚物を効果的に除去し、熱交換の低
下及び目詰りを防止することができる熱交換器の清掃方
法及びその装置を提供するにある。

本発明は、かかる目的を達成すべく、フィン付ヒートパ
イプの上方より鋼粒を降らせてその衝突又は接触ｔこよ
りフィンに付着したダスト等の排ガスの汚物を掻き落と
し、この落下物から再び鋼粒のみを取り出しフィン付ヒ
〜トパイグの上方に持ち上げて、これを繰り返す工程か
らなるものである。

また、本発明は熱交換室の上部に鋼球の投入口を設け、
ご−の投入口から投入される鋼粒がフィン付ヒートパイ
プの全面に注がれるようｔこ分配板を設け、熱交換室の
底部に掻き落されるフィンに付着した排ガス汚物ととも
に落下する鋼粒を回収して鋼粒のみを選り分ける分級器
を設け、さらｆこ鋼粒を再び投入口に返し循環さ゛せる
垂直コンベヤを設けて構成したものである。

以下、本発明に係る熱交換器の清掃方法及び装置の好適
一実施例を添付図ｉｉ！ｉ］ζこ従って説明する。

第２図ｆこお゛いて、５はガス−ガス間接熱交換器であ
る。このガス−ガス間接熱交換器５は、頂部に高温ガス
入口を、内部にそのフィン面を高温ガス導入方向と平行
ｔこ向けた複数のフィン付ヒートバイブロを、下部の側
面に高温ガス出ロアを設けて成る高温側熱交換器８と、
これ番こ隣接して設けられ同じく頂部に低温ガス出口を
、内部に上記高温側熱交換器８から′延設されたフィン
付ヒートパイプ９を、下部の側面に低温ガス入口１０を
設けて成る低温側熱交換器１１からなる。そして、低温
ガスをフィン付ヒートバイブロ、９を介して再加熱して
低温ガス出口より一１高温ガ哀出ロアから出る高温ガス
の一部とともｌこ煙突に導くように構成されている。こ
れら高温側、低温側熱交換器８゜１１の双方には共に排
ガス中のダストやミスト或いはアンモニア等のガス状物
質の付着を除去する装置が取り付けられているも、全く
同じ構成ゆえ一方についてのみ説明し他方については同
一符号を付して説明を省略する。第２図又は第３図ｔこ
示す如く、高温側熱交換室８ａの上部ｌこは、投入口１
２が傾斜下降して熱交換室内部に挿設されているととも
にその開口をフィン付ヒートバイブロのほぼ中央ｔこ臨
ませ、これより転がり速度を付与せられた鋼粒１３を熱
交換器内に投入するようになっている。この鋼粒は自重
落下し得る重量を有し、フィン付ヒートバイブロのフィ
ンの間隙部を潜り抜けることができる粒径を有する。

投入口１２の開口とフィン付ヒートバイブロとの間には
、鋼粒１３が通過できる孔若しくはスリット１４を多数
形成した分配板１５が、複数段に亘って噛み合い、この
噛合部を落ち込ませるように傾斜して設けられ、投入口
１２より投入した鋼粒１３を分配板１５上で滑らせなが
ら四方に均−ｌこ分配しフィン付ヒニトパイプ６の全面
に落下させるよう番こなっている。また、複数のフィン
付ヒートバイブロが配された高温側熱交−室８ａの対向
内壁ｌこは複数組こ亘って案内板１６がその案内面を斜
め下方に向けて突設され、落下して来る鋼粒１３を壁面
に沿って流下させないようにしている。高温側熱交換室
８＆め底部に゛は、分級器１シが設けられている。この
分級器１７は起端部ａを底部口ｃｌこ臨ませ終端部６を
側方に延出したスクリューコンベヤ１Ｂと、このスクリ
ューコンベヤ１８の終端部す下に配設した分離器１９と
から成り、底部口Ｃより排出される鋼粒１３を含む排出
物を搬送して分離器１９に回収し、ここで鋼粒１３のみ
を選り分けて取り出すよう１こ構成されている。

高温側熱交換室８ａの外方側には、起端部ｄを分離器１
９の出口に連結し終端部ｅを上記投入口１２＃こ接続し
た垂直コンベヤ２０が熱交換室８ａと並設され、分離器
１９から分離された鋼粒１３を持ち上げ投入口１２に帰
還させるようになっている。

以上の構成よりなる本熱交換器の清掃装置の作用につい
て述べる。

投入口１２を転げ落ち加速された多数の鋼粒。

１３は、開口部より放出され分配板１５に衝突するも、
加速されているため成るものは四方をこ飛び散り、成る
ものはそのままスリット１４より零れ落ち、構成るもの
は分配板１５に沿って滑り落ち噛み合せ部を通って流下
方向を変換させられ同じ（スリット１４より零れ落ちフ
ィン付ヒートバイブロの全面に分配され流下し゛ていく
。この鋼粒１３は自重により落下していくも、フィンの
間隙部を潜り抜ける際そのフィン表面に衝突または接触
して付着物であるダスト等の排ガス汚物を掻き落してい
く。又高温側熱交換室８ａの内壁にも同様に衝突又は接
触して内壁付着物を除去すること番こなるが、案内板１
６により方向を転換させられ再びフィン付ヒートバイブ
ロ　１ｔｌへ、今度は斜め方向から進入して上方からの
落下では掻き落せないような汚物をも除去するように作
用する。従って、鋼粒１３はフィン付と一ドパイブ６の
すべてに隈無く行き届きより効果的ｌこフィンの付着汚
物を除去することが可能となり、又ともすれば抵抗の少
ない内壁に沿ってその多くが流下しようとするが案内板
１６により再び中心側に戻されるのでその除去は一層効
果的となる。

掻き落された汚物は鋼粒１３とともに高温側熱交換室８
ａの底部に落下集積し、スクリューコンベヤ１８にて運
び出され分離器１９に回収される。

ここで鋼粒１３は汚物と分離されるとともに洗浄されて
垂直コンベヤ２０に運ばれ再び投入口１２に戻され循環
されることとなる。この循環は常時性なう必要はなく高
温側熱交換器の運転状況ｌこ見合って定期的に行なえば
よく、又循環量もフィンの目詰り状態に合わせて増減す
ればよい。

従って、鋼粒を再利用するので・無駄がなく、シかも投
入口１２からは自然落下刃を利用するのでそのための動
力費を省くこともできる。又、鋼粒がフィンに対して多
方向から衝突又は接触するので汚物除去が可及的に向上
し得、定期的な水洗浄の必要もなくなる。

なお、低温側熱交換室１　’１１の場合にあってもその
清掃方法は全く同じであり、ただ高温ガスと異なり低温
ガスは通常ダスト及びミスト処理された比較的汚五の少
ないガスであるから、高温側熱交換室８ａの場合より定
期回数又は投入量全減少させても同様な効果を得ること
ができると思われる。

因みに、鋼粒の粒径及び真比重をパラメータとして実験
した結果を第４図−こ示しである。集線曲線（Ａ）は比
重を７８５にした場合の鋼粒粒径に対する付着ダスト厚
を、実線曲線（Ｂ）は逆に粒径ヲ４．８φと一定にした
場合の比重に対するダスト厚をそれぞれ示したものであ
る。これによれば、粒径が大きい程又比重が高い程掻き
取り効果が大きいことがわかるが、フィンの間隙幅から
の制限或いはフィンの損耗や傷の発生等を考慮すると自
ずからその上限が定められることになる。そこで、種々
検討した結果、鋼粒の粒径として１〜６■、真比重１〜
９が最適範囲であり、又熱交換器領域投影面積当りの毎
分の投入重量は１００〜ｔ、ｏｏｏ嘗、ｒｎ＞が適当で
あることがわかった。

以上、要するにこの発明によれば次のような優れた効果
を０発揮する。

（１）　　［１フイン付ヒートパイプのフィンに衝突ま
たは接触させフィンの付着物を掻き落すよ６１こしたの
で、水や空気の吹き付けと比較して汚物の除去及び目詰
り防止を確実にすること−ａ＝できる。

（２）鋼粒の自然落下を利用してフィンに接触、流下す
るよう１こしたので、その間の動力を省くことができ、
動力費の大幅な削減を行なうことができる。

（３）鋼粒は回収して再利用するようにしたので、省資
源化を計ることができ、しかも連続投入により汚物除去
を一層確実にすることも、又断続投入により常にフィン
間隙部の目詰りを防止し得、熱交換効率の低下を防ぐこ
とができる。

（４）分配板を設けたことにより、鋼粒をフィン付ヒー
トパイプの全面に均一に当てることができ、又投入口を
単一で済ますことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の熱交換器の清掃方法を示す概略説明図、
第２図は本発明に係る熱交換器の清掃装置の好適一実施
例をガス−ガス間接熱交換器に適用した概略縦断面図、
第３図は同じく要部断面図、第４図は本発明に係る鋼粒
の種類が付着ダスト厚ｆこ及ぼす影響を測定した特性図
である。 図中、５はガス−ガス間接熱交換器、６，９はフィン付
ヒートパイプ、８は高温側熱交換器、８ａは高温側熱交
換室、１１は低温側熱交換器、１１ｍは低温側熱交換室
、１２は鋼粒の投入口、１３は鋼粒、１５は分配板、１
７は分級器、２０は垂直コンベヤである。 特許出願人　石川島播磨重工業株式会社代理人弁理士　
　絹　谷　信　雄 第１図 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （リ　フィン付ヒートパイプを使用した排ガスの熱交換
   器の清掃方法において、上記フィン付ヒートパイプの上
   方から鋼粒をフィンに接触させつつ流下させ、この流下
   する鋼粒によりフィンｔこ付着した排ガスの汚物を掻き
   落し。 この掻き落された汚物とともに鋼粒をフィン付ヒートパ
   イプの下方で回収し、この回収した回収物から鋼粒のみ
   を選・別し、この鋼粒をフィン付ヒートパイプの上方へ
   戻して循環させるよう番こしたことを特徴とする熱交換
   器の清掃方法。 （匂　内部に複数のフィン付ヒートパイプを配する熱交
   換室に排ガスを導入しこの排熱を他の流体へ伝熱させる
   ようにした熱交換器において、熱交換室の上部にその開
   口部がフィン付ヒートパイプを臨むように設けられた鋼
   粒の投入口と、この投入口の下部に設けられ投入口より
   投入される鋼□粒をフィン付ヒートパイプの全面に分配
   する分配板と、熱交換室の底部ζこ設けられこれより排
   出される鋼粒を含んだ排出物を回収するとともに鋼粒の
   みを選り分ける分級器と、この分級器より選り分けられ
   た鋼粒を再び上記鋼粒の投入口に戻す垂直コンベヤとを
   備えて、上記投入口より熱交換室に投入された鋼粒がフ
   ィンに接触しつつ流下する際フィンに付着した排ガスの
   汚物を掻き落とすよう（こ構成したことを特徴とする熱
   交換器の清掃装置。