JPS5969697A - ダスト除去装置 - 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】 この発明は伝熱管等に付着したダストを除去する装置に
関する。

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は加熱流体中に含まれる
未燃分等が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
。このダスト除去法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、従来人力によ〆　　　
９Ｘ つて伝熱管に対して打撃力を与え、これによって付着ダ
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、打撃部を中心とし
て伝熱管に歪みや、亀裂が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発生
す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対して加え
る打撃力には限界があり、これによって付着ダスト除去
にも限界が生じる。

（４）ハンマリングは本質的にインパルス応答であって
、１回打撃力を与える毎にその振動は減衰し、振幅全共
振等の形で著積しておくことが不可能であるためダスト
除去に使用するエネルギーの効率が低い。

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、より低公害がっ経済的でしかもダスト除
去効率の良いダスト除去装置が要望されている。

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。

要するにこの発明は伝熱管に対してバイブレータである
加振装置を取り付け、伝熱管に対して強い衝撃力を与え
ることなく、伝熱管を振動させ、付着したダストを効率
良く除去する装置である。

以下この発明の実施例につき説明する。

第１図において、符号１は伝熱管であり、２はこの伝熱
管１に対して取り付けた下部ヘッダである。この下部ヘ
ッダに対しては振動伝達棒３を介して加振装置４が取り
付けである。この加振装置４はンレノイドを用いたバイ
ブレータが効果的である。

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、第３図は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。これら両図中
（ａ）は−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。第５図は伝熱
管１に対するダストの付着状態を示すが、ダストは加熱
流体たる排ガスＧの上流側に付着したＤｌと、下流側に
付着したり、とから成る。ここで二次振動（ｂ）の場合
について、伝熱管ｌの変位をみると、これらダスト付着
面が第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一
振動周期で各々１回づつ伸びと縮みの変位を受ける。こ
のためダストＤＩ、Ｄ２に対しては亀裂が生じ付着して
いたダストは剥離除去される。

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。すなわち二次振動（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秒間づつ順に加え、
さらにこの繰り返しを（５） 何回か行うことによりきわめて良好なダスト除去効率を
得ることを確認した。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
らに向上することが確認されたが、加振装置自体にも大
きな負荷がかかり、加振装置の寿命を減少させるので現
実的でない。

次に加振装置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
の個有の振動数を実測し、制御装置５′に入力する。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
す如きパターンで加振装置をシーケンス制御を行う。

第７図は別の実施例を示す。この実施例の場合には加振
装置４の加振方向に対してその加振方向が直交するよう
別の加振装置６を取り付ける。７はこの加振装置６と下
部ヘッダ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、この加振装置６に加えて、もしくはこれ
に代えて、前記加振装置４に対向する位置に別（６） の加振装置を取り付けてもよい。

次に符号８は伝熱管から排出される水等の被加熱流体の
湿度を検知する湿度検知器であり、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発
する制御箱５に入力される。制御箱５には伝熱管表面に
ダストが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記憶してあり、実測したデ
ータにより、加熱流体に対する被加熱流体温度が規定の
値よりも低い場合にはダストが付着したものとして制御
箱５は各加振装置４，６に対して作動信号を発し、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、その変位及び
振動数を計測し、この結果を制御箱に対してフィードバ
ックさせれば制御はより容易となる。

なお、加振装置の作動時期については、前記被加熱流体
及び加熱流体の湿度に代えて、もしくはこれに加えて、
次の如き制御を行うと効果的である。すなわち、伝熱管
に対してダスト付着が生じると加熱流体の圧力損失が増
大することに着目して、伝熱管の上流及び下流における
加熱流体の流速を検知し、これら流速の差が所定以上の
値になった場合に加振装置を作動させる。

この発明を実施することにより、伝熱管の特定の部分に
大きな打撃力を与えることがないので伝熱管の寿命を延
長させることができ、しかも大きな騒音を発生させるこ
ともない。

また振動数を高めても伝熱管の寿命を大幅に減少させる
こともないので、比較的高い振動数を用いることにより
ダスト除去効果を高めることができる。

さらに伝熱管に対して加える振動は連続的であり、ハン
マリング装置の如くインパルスとして振動を加えるのに
比較して振動の減衰が少く、少いエネルギーでダストを
効率良く除去することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１の実施例を示す伝熱管の斜視図
、第２図は伝熱管の撓み状態を模式的に示す概念図、第
３図は振動周波数と変位との関係を示す線面、第４図は
加振装置の制御の一例を示す線図、第５図はダスト付着
のある伝熱管の断面図、第６図はダスト付着部の伸縮状
態を示す線図、第７図は別の実施例を示す加振装置の制
御系統図である。 １・・・・・・伝熱管 ２・・・・・・下部ヘッダ ３．７・・・・・・振動伝達棒 ４．６・・・・・・加振装置 ５・・・・・・制御箱 ８．１０・・・・・・温度検知器 １１、１２・・・・・・変位センサ Ｄ、、１１・・・・・・ダスト 代理人弁理士　　　岡　田梧部 （９） 禾 時　　間 第５図

Claims (1)

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棒等の介在
   部材を介して間接的に接続する加振装置を少くとも一個
   以上設け、この加振装置により任意の周波数で任意の時
   間伝熱管を振動させ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、　前記加振装置を複数個取り付け、かっ各加振装置
   の加振方向がほぼ直交するよう各加振装置を取り付けた
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項記
   載のダスト除去装置。 （１） ４、　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項のいづ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
   管上流側と下流側の加熱流体の流速の差に基づいて加振
   装置の作動時期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項のいづれかに記載のダスト除去装
   置。