JP2010223566A

JP2010223566A - Device and method of removing dust for plate-type heat exchanger

Info

Publication number: JP2010223566A
Application number: JP2009074702A
Authority: JP
Inventors: Shigeki Takahashi; 茂樹高橋; Yoshinori Takahashi; 義則高橋; Hajime Otsuka; 一大塚; Hiroshi Oda; 博史織田; Takashi Hiromatsu; 隆廣松; Shinji Shima; 真司嶋; Hiroaki Nakano; 弘昭中野
Original assignee: Nippon Steel Corp; Nippon Steel Engineering Co Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp; Nippon Steel Engineering Co Ltd
Priority date: 2009-03-25
Filing date: 2009-03-25
Publication date: 2010-10-07

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a dust removing device and a method of removing dust capable of preventing accumulation of dust on an exhaust gas passage-side end section 21, in the dust removing device for a plate-type heat exchanger having a scraper 4 connected with a pair of upper and lower oscillating mechanisms 5, and removing the dust 9 attached to a heat exchange plate 1 by oscillating the scraper 4. <P>SOLUTION: The oscillating mechanisms 5 have arms 6 oscillating on oscillation central shafts 7, the arms 6 and the scrapers 4 are respectively rotatably connected at scraper connecting shafts 8, the oscillating mechanisms 5 oscillate to a height position (h<SB>max</SB>) where a center height h of the scraper connecting shaft 8 is over a center height h<SB>0</SB>of the oscillation central shaft 7, and the scraper 4 is provided with a plurality of projections 11 in the longitudinal direction of the scraper 4 on a position toward a side end section (exhaust gas passage-side end section 21) of a space (exhaust gas passage 2) surrounded by the heat exchange plate 1. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、プレート式熱交換器用ダスト除去装置及びプレート式熱交換器のダスト除去方法に関するものである。 The present invention relates to a dust removal device for a plate heat exchanger and a dust removal method for a plate heat exchanger.

高温の排ガスから廃熱を回収する熱交換器として、プレート式熱交換器が用いられている。多数のプレートを平行に並べ、プレートによって区画された排ガスの通路と冷却ガスの通路が交互に配置される。高温の排ガスはダストを含む場合が多く、プレート式熱交換器の排ガス通路側プレート表面にダストが付着する。こうして付着したダストを除去する目的で、プレート式熱交換器用ダスト除去装置が用いられる。以下、単にダスト除去装置ともいう。 A plate heat exchanger is used as a heat exchanger for recovering waste heat from high-temperature exhaust gas. Many plates are arranged in parallel, and exhaust gas passages and cooling gas passages partitioned by the plates are alternately arranged. High temperature exhaust gas often contains dust, and dust adheres to the exhaust gas passage side plate surface of the plate heat exchanger. A plate type heat exchanger dust removing device is used for the purpose of removing the adhering dust. Hereinafter, it is also simply referred to as a dust removing device.

プレート式熱交換器において、高温の排ガスが通過する空間は、熱交換器用プレートで囲まれた空間となっている。平行な２枚のプレートで挟まれ、プレートの幅両端で閉じた空間である。以下、排ガス通路ともいう。この空間内に長尺のスクレーパを配置し、スクレーパを空間内で揺動させることにより、プレートに付着したダストを除去する。スクレーパの代わりに鎖を用いることもある。 In the plate heat exchanger, the space through which the high-temperature exhaust gas passes is a space surrounded by the heat exchanger plate. A space sandwiched between two parallel plates and closed at both ends of the plate width. Hereinafter, it is also referred to as an exhaust gas passage. A long scraper is disposed in this space, and the dust attached to the plate is removed by swinging the scraper in the space. A chain may be used instead of a scraper.

特許文献１には、ダスト除去にスクレーパを用い、スクレーパを上下１対の揺動機構で揺動させるダスト除去装置が開示されている。各排ガス通路に１個又は２個のスクレーパが配置されている。揺動機構を揺動させることにより、スクレーパが排ガス通路の幅方向に往復移動し、この往復移動によってプレート表面に付着したダストが掻き落とされ、ダスト除去される。特許文献２には、スクレーパの下端と下部揺動機構とを直接接続せず、鎖を介して両者を接続するダスト除去装置が開示されている。 Patent Document 1 discloses a dust removing device that uses a scraper for dust removal and swings the scraper by a pair of upper and lower swing mechanisms. One or two scrapers are arranged in each exhaust gas passage. By swinging the swing mechanism, the scraper reciprocates in the width direction of the exhaust gas passage, and the dust attached to the plate surface is scraped off and removed by this reciprocation. Patent Document 2 discloses a dust removing device that does not directly connect the lower end of the scraper and the lower swing mechanism but connects them via a chain.

特開２００２−６２０９０号公報JP 2002-62090 A 特開２００５−１２１２５２号公報JP 2005-121252 A

排ガス通路内でスクレーパが往復運動を行うことにより、プレート表面に付着したダストの大部分はスクレーパによって掻き落とされて落下するが、一部のダストはスクレーパによってかき寄せられ、図６（ｂ）（ｃ）に示すように、排ガス通路の両側端部に堆積することがある。堆積したダスト９は図６（ａ）に示すスクレーパ４の揺動運動によって圧密され、固着成長する。ダスト９が排ガス通路２の両側部に位置する排ガス通路側端部２１に堆積すると、排ガスの通過断面積が減少するので、排ガス通路２を排ガスが通過する際の圧損が増大する。また、ダスト堆積の結果として、スクレーパ４が本来の揺動範囲まで揺動することができなくなり、揺動機構５の駆動電動機の過負荷故障に至ることがある。さらに、排ガス通路側端部２１にダストが堆積した結果として、その部分の熱交換効率が低下し、プレート式熱交換器の入側と出側の排ガス温度差が低下するという問題が発生する。特に、排ガス中のダストが亜鉛化合物を含む場合には、排ガス通路側端部２１へのダスト堆積が発生しやすい傾向が見られる。 When the scraper reciprocates in the exhaust gas passage, most of the dust adhering to the plate surface is scraped off and dropped by the scraper, but a part of the dust is scraped by the scraper, and FIG. ), It may accumulate on both side ends of the exhaust gas passage. The accumulated dust 9 is consolidated by the swinging motion of the scraper 4 shown in FIG. When the dust 9 accumulates on the exhaust gas passage side end portions 21 located on both sides of the exhaust gas passage 2, the passage cross-sectional area of the exhaust gas decreases, so that the pressure loss when the exhaust gas passes through the exhaust gas passage 2 increases. Further, as a result of dust accumulation, the scraper 4 cannot swing to the original swing range, which may cause an overload failure of the drive motor of the swing mechanism 5. Furthermore, as a result of the accumulation of dust on the exhaust gas passage side end portion 21, the heat exchange efficiency of that portion is lowered, and there arises a problem that the exhaust gas temperature difference between the inlet side and the outlet side of the plate heat exchanger is reduced. In particular, when the dust in the exhaust gas contains a zinc compound, there is a tendency for dust accumulation on the exhaust gas passage side end 21 to easily occur.

本発明は、排ガス通路の両側端部へのダスト堆積を防止することのできる、プレート式熱交換器用ダスト除去装置及びプレート式熱交換器のダスト除去方法を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the dust removal apparatus for plate type heat exchangers, and the dust removal method of a plate type heat exchanger which can prevent dust accumulation to the both-ends part of an exhaust gas channel | path.

即ち、本発明の要旨とする所は以下の通りである。
（１）上下１対の揺動機構５に接続されたスクレーパ４を有し、スクレーパ４を揺動させることによって熱交換用プレート１に付着するダスト９を除去するプレート式熱交換器用ダスト除去装置において、
揺動機構５は揺動中心軸７を中心にして揺動するアーム６を有し、アーム６とスクレーパ４はスクレーパ接続軸８において回動可能に接続され、揺動機構５は、スクレーパ接続軸８の中心高さｈが揺動中心軸７の中心高さｈ₀を超える高い位置（ｈ_max）まで揺動し、
スクレーパ４は、熱交換用プレート１で囲まれた空間（排ガス通路２）の側端部（排ガス通路側端部２１）に向かう位置に、スクレーパ４の長手方向に複数の突起物１１を配置してなることを特徴とするプレート式熱交換器用ダスト除去装置。
（２）突起物１１の熱交換器用プレートに垂直方向（プレート垂直方向２４）の最大幅Ｗは、対向する熱交換器用プレート間隔Ｄの０．６倍よりも広いことを特徴とする上記（１）に記載のプレート式熱交換器用ダスト除去装置。
（３）スクレーパ４の長手方向に配置した突起物相互間の間隔Ｐは、揺動中心軸７の中心とスクレーパ接続軸８の中心との間隔をＲ、突起物の突出長さをＬとしたとき、下記（１）式で規定する最大間隔Ｐ_m以下であることを特徴とする上記（１）又は（２）に記載のプレート式熱交換器用ダスト除去装置。
Ｐ_m＝√（Ｒ²−（Ｒ−Ｌ）²）（１）
（４）上記（１）乃至（３）のいずれかに記載のプレート式熱交換器用ダスト除去装置を用い、揺動機構５の揺動に際し、スクレーパ接続軸８の中心高さｈが揺動中心軸７の中心高さｈ₀を超える高い位置（ｈ_max）まで揺動することを特徴とするプレート式熱交換器のダスト除去方法。
（５）熱交換用プレート１で囲まれた空間（排ガス通路２）に亜鉛化合物を含むガスを通過させることを特徴とする上記（４）に記載のプレート式熱交換器のダスト除去方法。 That is, the gist of the present invention is as follows.
(1) A dust remover for a plate heat exchanger that has a scraper 4 connected to a pair of upper and lower swing mechanisms 5 and removes dust 9 adhering to the heat exchange plate 1 by swinging the scraper 4. In
The swing mechanism 5 has an arm 6 that swings about a swing center shaft 7. The arm 6 and the scraper 4 are rotatably connected to a scraper connection shaft 8. The swing mechanism 5 includes a scraper connection shaft. 8 swings to a high position (h _max ) where the center height h exceeds the center height h ₀ of the swing center shaft 7,
In the scraper 4, a plurality of protrusions 11 are arranged in the longitudinal direction of the scraper 4 at a position toward the side end (exhaust gas passage side end 21) of the space (exhaust gas passage 2) surrounded by the heat exchange plate 1. A dust remover for a plate heat exchanger.
(2) The maximum width W of the protrusion 11 in the direction perpendicular to the heat exchanger plate (plate vertical direction 24) is wider than 0.6 times the distance D between the opposing heat exchanger plates (1) ) Dust removal device for plate type heat exchanger.
(3) The interval P between the protrusions arranged in the longitudinal direction of the scraper 4 is R between the center of the swinging center shaft 7 and the center of the scraper connecting shaft 8 and L is the protrusion length of the protrusion. The dust removal apparatus for plate heat exchanger according to (1) or (2) above, wherein the maximum distance P _{m is not} more than the maximum distance P _m defined by the following expression (1).
P _m = √ (R ² − (R−L) ² ) (1)
(4) Using the plate type heat exchanger dust removing device according to any one of (1) to (3) above, when the swing mechanism 5 swings, the center height h of the scraper connection shaft 8 is the swing center. A dust removing method for a plate heat exchanger, wherein the dust is swung to a high position (h _max ) exceeding the center height h ₀ of the shaft 7.
(5) The dust removal method for a plate heat exchanger according to (4), wherein a gas containing a zinc compound is passed through a space (exhaust gas passage 2) surrounded by the heat exchange plate 1.

本発明のプレート式熱交換器用ダスト除去装置は、スクレーパが排ガス通路側端部に向かう位置にスクレーパの長手方向に複数の突起物を有するとともに、スクレーパを揺動する揺動機構が水平より高い位置までスクレーパを揺動することにより、排ガス通路の両側端部に堆積したダストを排除することができる。その結果、排ガス通路を排ガスが通過する際の圧損は増大せず、プレート式熱交換器の熱交換効率を常に良好に保持することが可能となる。 The dust removal device for a plate heat exchanger according to the present invention has a plurality of protrusions in the longitudinal direction of the scraper at a position where the scraper faces the exhaust gas passage side end, and a swing mechanism that swings the scraper is higher than the horizontal position. By swinging the scraper to the end, dust accumulated on both side ends of the exhaust gas passage can be eliminated. As a result, the pressure loss when the exhaust gas passes through the exhaust gas passage does not increase, and the heat exchange efficiency of the plate heat exchanger can always be kept good.

プレート式熱交換器用ダスト除去装置を示す部分断面図であり、（ａ）は排ガス通路に垂直に切断したＡ−Ａ矢視断面図、（ｂ）はプレートに平行に切断した排ガス通路部分のＢ−Ｂ矢視断面図である。It is a fragmentary sectional view which shows the dust removal apparatus for plate type heat exchangers, (a) is AA arrow sectional drawing cut | disconnected perpendicularly | vertically to the exhaust gas passage, (b) is B of the exhaust gas passage part cut | disconnected in parallel with the plate. It is -B arrow sectional drawing. 本発明の突起物について示す部分断面図であり、（ａ）（ｂ）（ｃ）は突起物の形状を示す図であり、（ｄ）（ｅ）（ｆ）はそれぞれ（ａ）（ｂ）（ｃ）の突起物によって除去されたダスト堆積状況を示す図である。It is a fragmentary sectional view shown about the projection of the present invention, (a) (b) (c) is a figure showing the shape of a projection, (d) (e) (f) is (a) (b), respectively. It is a figure which shows the dust accumulation condition removed by the protrusion of (c). 排ガス通路側端部の形状、スクレーパの断面形状と突起物の形状の関係を示す部分断面図である。It is a fragmentary sectional view which shows the relationship between the shape of a waste gas passage side edge part, the cross-sectional shape of a scraper, and the shape of a protrusion. 揺動機構とスクレーパの関係を示す概略図である。It is the schematic which shows the relationship between a rocking | swiveling mechanism and a scraper. 突起物相互間の間隔の好ましい関係について説明する図である。It is a figure explaining the preferable relationship of the space | interval between protrusions. 従来のダスト除去装置について説明する図である。It is a figure explaining the conventional dust removal apparatus. スクレーパと下方の揺動機構との間を鎖で接続した従来のダスト除去装置を説明する図である。It is a figure explaining the conventional dust removal apparatus which connected between the scraper and the downward rocking mechanism with the chain | strand. 排ガス通路の入口と出口の間の排ガス温度差及び圧力差の経時変化を示す図であり、（ａ）は本発明例、（ｂ）は比較例である。It is a figure which shows the time-dependent change of the exhaust gas temperature difference and pressure difference between the inlet_port | entrance of an exhaust gas passage, and an exit, (a) is an example of this invention, (b) is a comparative example.

プレート式熱交換器は、図１に示すように、多数のプレート１を平行に並べ、プレート１によって区画された排ガスの通路（排ガス通路２）と冷却ガスの通路（冷却ガス通路３）が交互に配置される。図１（ａ）は、プレート式熱交換器の断面であり、排ガス通路２に垂直な面で切断したＡ−Ａ矢視断面図である。排ガス通路２と冷却ガス通路３が交互に配置され、排ガスは図１（ａ）に垂直な方向、冷却ガス（冷却ガスの流れ２６）は図１（ａ）に平行な方向に流れている。図１（ｂ）は、プレート１に平行な面で切断した排ガス通路２のＢ−Ｂ矢視断面図であり、排ガス（排ガスの流れ２５）は図１（ｂ）の上下方向、冷却ガスは図１（ｂ）の左右方向に流れている。 As shown in FIG. 1, the plate heat exchanger has a large number of plates 1 arranged in parallel, and exhaust gas passages (exhaust gas passages 2) and cooling gas passages (cooling gas passages 3) defined by the plates 1 are alternately arranged. Placed in. FIG. 1A is a cross-sectional view of the plate heat exchanger, and is a cross-sectional view taken along the line AA taken along a plane perpendicular to the exhaust gas passage 2. The exhaust gas passages 2 and the cooling gas passages 3 are alternately arranged. The exhaust gas flows in a direction perpendicular to FIG. 1A, and the cooling gas (cooling gas flow 26) flows in a direction parallel to FIG. 1B is a cross-sectional view taken along the line B-B of the exhaust gas passage 2 cut along a plane parallel to the plate 1. The exhaust gas (exhaust gas flow 25) is the vertical direction of FIG. 1B, and the cooling gas is It flows in the left-right direction in FIG.

図１において、排ガス通路２は平行な２枚のプレート１で仕切られており、排ガス通路２の両側部（排ガス通路側端部２１）が閉鎖され、排ガスが側部から漏洩しない構造となっている。以下、排ガスが流れる方向を排ガス通路の長手方向２２、長手方向に直角の方向を排ガス通路の幅方向２３、プレートと垂直な方向をプレート垂直方向２４と称す。排ガス通路側端部２１の閉鎖については、図３（ａ）（ｂ）に示すように「く」の字状の端部を有する場合、あるいは図３（ｃ）（ｄ）に示すように「コ」の字状の端部を有する場合のいずれも可能である。以下、まずは「く」の字状の端部を有する場合を例にとって説明を行う。 In FIG. 1, the exhaust gas passage 2 is partitioned by two parallel plates 1, both side portions (exhaust passage side end portion 21) of the exhaust gas passage 2 are closed, and the exhaust gas does not leak from the side portions. Yes. Hereinafter, the direction in which the exhaust gas flows is referred to as the longitudinal direction 22 of the exhaust gas passage, the direction perpendicular to the longitudinal direction is referred to as the width direction 23 of the exhaust gas passage, and the direction perpendicular to the plate is referred to as the plate vertical direction 24. Regarding closing of the exhaust gas passage side end portion 21, as shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b), it has a “<”-shaped end portion or as shown in FIGS. 3 (c) and 3 (d). Any case having a U-shaped end is possible. In the following, description will be given by taking as an example the case of having a “<”-shaped end.

ダスト除去装置のスクレーパ４は、図１（ｂ）に示すように、排ガス通路２内に排ガスの流れ２５方向に平行に配置される。スクレーパ４は上下１対の揺動機構５と接続され、揺動機構５の揺動によってスクレーパ４が排ガス通路内２で往復移動を行う。 As shown in FIG. 1B, the scraper 4 of the dust removing device is disposed in the exhaust gas passage 2 in parallel with the direction 25 of the exhaust gas flow. The scraper 4 is connected to a pair of upper and lower swing mechanisms 5, and the scraper 4 reciprocates in the exhaust gas passage 2 by swinging of the swing mechanism 5.

スクレーパ４と揺動機構５の配置については、図４（ａ）に示すように１個のスクレーパ４を上下１対の揺動機構５と接続するタイプ、図４（ｂ）に示すように２個のスクレーパ４を上下１対の揺動機構５と接続するタイプ、図４（ｃ）に示すように２個のスクレーパ４を上下２対の揺動機構５と接続するタイプ、図４（ｄ）に示すように４個のスクレーパ４を上下２対の揺動機構５と接続するタイプなど、さまざまなタイプを採用することができる。 As for the arrangement of the scraper 4 and the swinging mechanism 5, a type in which one scraper 4 is connected to a pair of upper and lower swinging mechanisms 5 as shown in FIG. 4 (a), and 2 as shown in FIG. 4 (b). A type in which a single scraper 4 is connected to a pair of upper and lower swing mechanisms 5, a type in which two scrapers 4 are connected to a pair of upper and lower swing mechanisms 5 as shown in FIG. 4C, and FIG. Various types such as a type in which four scrapers 4 are connected to two pairs of upper and lower swing mechanisms 5 as shown in FIG.

排ガス通路２の対向する２枚のプレート間の距離を、以下、プレート間隔Ｄという。スクレーパ４は、排ガス通路の幅方向２３に往復移動するに際してプレート１に付着したダストを除去する機能を有する。そのため、スクレーパ４は、プレート垂直方向の厚みがプレート間隔Ｄよりもやや小さい間隔とされる。スクレーパの断面形状としては、図３（ａ）（ｃ）に示すようなＹ字形状、図３（ｂ）（ｄ）に示すような矩形形状などを採用することができる。以下、Ｙ字形状を例にとって説明を行う。 The distance between the two plates facing the exhaust gas passage 2 is hereinafter referred to as a plate interval D. The scraper 4 has a function of removing dust adhering to the plate 1 when reciprocating in the width direction 23 of the exhaust gas passage. For this reason, the scraper 4 has an interval in which the thickness in the plate vertical direction is slightly smaller than the plate interval D. As the cross-sectional shape of the scraper, a Y shape as shown in FIGS. 3A and 3C, a rectangular shape as shown in FIGS. 3B and 3D, or the like can be adopted. Hereinafter, description will be made by taking a Y-shape as an example.

揺動機構は、図１、４に示すように、上下いずれの揺動機構５も、揺動中心軸７を中心にして揺動するアーム６を有し、アーム６とスクレーパ４はスクレーパ接続軸８において回動可能に接続される。１対の揺動機構５で１個のスクレーパ４を揺動させる場合（図４（ａ）（ｃ））には、１個のアーム６に１個の揺動中心軸７と１個のスクレーパ接続軸８を有し、直線状のアームとすることができる。１対の揺動機構５で２個のスクレーパ４を揺動させる場合（図４（ｂ）（ｄ））には、１個のアーム６に１個の揺動中心軸７と２個のスクレーパ接続軸８を有し、三角形状のアームとすることができる。いずれの場合も、アーム６は揺動中心軸７を中心にして揺動する。例えば、揺動中心軸に図示しない揺動駆動装置が連接され、揺動駆動装置によって揺動中心軸の回動運動を発生させ、揺動中心軸の回動に伴ってアームが揺動中心軸を中心にして揺動することとなる。 As shown in FIGS. 1 and 4, each of the swing mechanisms 5 has an arm 6 that swings around a swing center shaft 7, and the arm 6 and the scraper 4 are scraper connecting shafts. 8 is pivotally connected. When one scraper 4 is swung by a pair of rocking mechanisms 5 (FIGS. 4A and 4C), one arm 6 has one rocking center shaft 7 and one scraper. It has a connecting shaft 8 and can be a straight arm. When the two scrapers 4 are swung by the pair of swing mechanisms 5 (FIGS. 4B and 4D), one arm 6 has one swing center shaft 7 and two scrapers. It has a connecting shaft 8 and can be a triangular arm. In either case, the arm 6 swings around the swing center shaft 7. For example, a swing drive device (not shown) is connected to the swing center shaft, and the swing drive device generates a pivoting motion of the swing center shaft. Will swing around the center.

揺動機構５の揺動に伴い、アーム６とスクレーパ４を接続するスクレーパ接続軸８は、揺動中心軸７を中心とする円弧に沿って移動する。円弧の半径は、アームにおける揺動中心軸の中心とスクレーパ接続軸の中心との間隔Ｒである。スクレーパ接続軸８に接続されたスクレーパ４が排ガス通路側端部２１に最も近づいた近傍において、スクレーパ接続軸８の高さは最も高い位置となる。本発明においては、スクレーパ接続軸８が最も高い位置となったとき、スクレーパ接続軸の中心高さｈが揺動中心軸の中心高さｈ₀を超える高い位置まで揺動することを第一の特徴とする。言い換えると、スクレーパ接続軸の最大中心高さｈ_maxは、揺動中心軸の中心高さｈ₀よりも高い位置とする。 As the swing mechanism 5 swings, the scraper connection shaft 8 that connects the arm 6 and the scraper 4 moves along an arc centered on the swing center shaft 7. The radius of the arc is an interval R between the center of the swing center axis and the center of the scraper connection axis in the arm. In the vicinity where the scraper 4 connected to the scraper connection shaft 8 is closest to the exhaust gas passage side end portion 21, the height of the scraper connection shaft 8 is the highest. In the present invention, when the scraper connection shaft 8 is at the highest position, the first is that the center height h of the scraper connection shaft swings to a higher position than the center height h ₀ of the swing center shaft. Features. In other words, the maximum center height h _max of the scraper connecting shaft is higher than the center height h ₀ of the swing center shaft.

上記第１の特徴について、スクレーパと揺動機構のタイプ毎に説明する。１個のスクレーパを上下１対の揺動機構と接続するタイプにおいては、図４（ａ）に示すように、揺動の両端において、当該１個のスクレーパ４が排ガス通路の両側の排ガス通路側端部２１に接近するので、それぞれにおいてスクレーパ接続軸の中心高さｈが揺動中心軸の中心高さｈ₀を超える高い位置まで揺動させる。２個のスクレーパを上下１対の揺動機構と接続するタイプにおいては、図４（ｂ）に示すように、図の左側に配置したスクレーパ接続軸８ａが排ガス通路左側の排ガス通路側端部２１ａに接近したときに当該スクレーパ接続軸８ａの中心高さが揺動中心軸の中心高さを超える高い位置まで揺動し、図の右側に配置したスクレーパ接続軸８ｂが排ガス通路の右側の排ガス通路側端部２１ｂに接近したときに当該スクレーパ接続軸８ｂの中心高さが揺動中心軸の中心高さを超える高い位置まで揺動する。２個のスクレーパを上下２対の揺動機構と接続するタイプにおいては、図４（ｃ）に示すように、図の左側に配置した揺動機構５ａのスクレーパ接続軸８ａが排ガス通路の左側の排ガス通路側端部２１ａに接近したときに当該スクレーパ接続軸８ａの中心高さが揺動中心軸の中心高さを超える高い位置まで揺動し、図の右側に配置した揺動機構２１ｂのスクレーパ接続軸８ｂが排ガス通路の右側の排ガス通路側端部２１ｂに接近したときに当該スクレーパ接続軸の中心高さが揺動中心軸の中心高さを超える高い位置まで揺動する。４個のスクレーパを上下２対の揺動機構と接続するタイプにおいては、図４（ｄ）に示すように、図の左側に配置した揺動機構５ａの左側のスクレーパ接続軸８ａａが排ガス通路の左側の排ガス通路側端部２１ａに接近したときに当該スクレーパ接続軸８ａａの中心高さが揺動中心軸の中心高さを超える高い位置まで揺動し、図の右側に配置した揺動機構５ｂの右側のスクレーパ接続軸８ｂｂが排ガス通路の右側の排ガス通路側端部２１ｂに接近したときに当該スクレーパ接続軸の中心高さが揺動中心軸の中心高さを超える高い位置まで揺動する。 The first feature will be described for each type of scraper and swing mechanism. In the type in which one scraper is connected to a pair of upper and lower swing mechanisms, as shown in FIG. 4 (a), at one end of the swing, the single scraper 4 is on the exhaust gas passage side on both sides of the exhaust gas passage. Since the end portion 21 is approached, the center height h of the scraper connection shaft is swung to a higher position than the center height h ₀ of the swing center shaft. In a type in which two scrapers are connected to a pair of upper and lower swing mechanisms, as shown in FIG. 4B, a scraper connection shaft 8a arranged on the left side of the figure is an exhaust gas passage side end 21a on the left side of the exhaust gas passage. , The scraper connection shaft 8a swings to a high position where the center height of the scraper connection shaft 8a exceeds the center height of the swing center shaft, and the scraper connection shaft 8b disposed on the right side of the figure is the exhaust gas passage on the right side of the exhaust gas passage. When approaching the side end 21b, the scraper connection shaft 8b swings to a high position where the center height exceeds the center height of the swing center shaft. In the type in which two scrapers are connected to two pairs of upper and lower swing mechanisms, as shown in FIG. 4 (c), the scraper connection shaft 8a of the swing mechanism 5a arranged on the left side of the figure is on the left side of the exhaust gas passage. When approaching the exhaust gas passage side end 21a, the scraper connecting shaft 8a swings to a high position where the center height exceeds the center height of the swing center shaft, and the scraper of the swing mechanism 21b disposed on the right side of the figure. When the connection shaft 8b approaches the exhaust gas passage side end portion 21b on the right side of the exhaust gas passage, the center height of the scraper connection shaft swings to a high position exceeding the center height of the swing central shaft. In the type in which four scrapers are connected to two pairs of upper and lower swing mechanisms, as shown in FIG. 4 (d), the scraper connection shaft 8aa on the left side of the swing mechanism 5a arranged on the left side of the figure is an exhaust gas passage. When the left exhaust gas passage side end 21a is approached, the scraper connection shaft 8aa swings to a position where the center height exceeds the center height of the swing center shaft, and the swing mechanism 5b disposed on the right side of the figure. When the right scraper connection shaft 8bb approaches the exhaust gas passage side end 21b on the right side of the exhaust gas passage, the scraper connection shaft swings to a position where the center height exceeds the center height of the swing center shaft.

本発明の第２の特徴は、図１に示すように、スクレーパ４が複数の突起物１１を有していることである。スクレーパ４において、熱交換用プレートで囲まれた空間（排ガス通路２）の側端部（排ガス通路側端部２１）に向かう位置に、スクレーパ４の長手方向に複数の突起物１１を配置している。１個のスクレーパ４が配置されたダスト除去装置（図４（ａ））においては、当該１個のスクレーパ４の両側部に突起物１１を配置する。２個以上のスクレーパが配置されたダスト処理装置（図４（ｂ）〜（ｄ））においては、左側の排ガス通路側端部２１ａに接近するスクレーパの左側に突起物を配置し、右側の排ガス通路側端部２１ｂに接近するスクレーパの右側に突起物を配置する。 The second feature of the present invention is that the scraper 4 has a plurality of protrusions 11 as shown in FIG. In the scraper 4, a plurality of protrusions 11 are arranged in the longitudinal direction of the scraper 4 at a position toward the side end (exhaust gas passage side end 21) of the space (exhaust gas passage 2) surrounded by the heat exchange plate. Yes. In the dust removing device (FIG. 4A) in which one scraper 4 is arranged, the protrusions 11 are arranged on both sides of the one scraper 4. In the dust treatment apparatus (FIGS. 4B to 4D) in which two or more scrapers are disposed, a protrusion is disposed on the left side of the scraper that approaches the left exhaust gas passage side end 21a, and the right exhaust gas is disposed. A protrusion is disposed on the right side of the scraper approaching the passage-side end 21b.

本発明のダスト除去装置は、スクレーパ接続軸８の中心高さｈが揺動中心軸７の中心高さｈ₀を超える高い位置まで揺動する、即ちスクレーパを揺動する揺動機構が水平より高い位置までスクレーパを揺動するという上記第１の特徴と、スクレーパ４が排ガス通路側端部２１に向かう位置にスクレーパの長手方向に複数の突起物１１を有するという上記第２の特徴を併せ持つことにより、はじめて、排ガス通路の両側端部に堆積したダスト９を排除することを可能にした。スクレーパ接続軸の中心高さが揺動中心軸の中心高さを超える高い位置まで揺動しない場合には、たとえスクレーパに突起物を形成したとしても、排ガス通路側端部にダストが堆積することによってスクレーパの揺動が困難となり、堆積物除去が十分になされない。一方、スクレーパ接続軸の中心高さが揺動中心軸の中心高さを超える高い位置まで揺動したとしても、スクレーパに突起物を形成していない場合には、排ガス通路側端部にダストが堆積することによってスクレーパの揺動が困難となり、堆積物除去が十分になされない。 Dust removal apparatus of the present invention, the center height h of the scraper connecting shaft 8 is swung to a higher position than the center height h ₀ of the central shaft 7, i.e. swinging mechanism for swinging the scraper from the horizontal The first feature that the scraper is swung to a high position and the second feature that the scraper 4 has a plurality of protrusions 11 in the longitudinal direction of the scraper at a position toward the exhaust gas passage side end 21 are combined. Thus, for the first time, it has become possible to eliminate dust 9 accumulated on both side ends of the exhaust gas passage. If the center height of the scraper connection shaft does not swing to a position that exceeds the center height of the swing center shaft, dust will accumulate at the end of the exhaust gas passage even if a protrusion is formed on the scraper. Therefore, it becomes difficult to swing the scraper, and the deposit is not sufficiently removed. On the other hand, even if the center height of the scraper connecting shaft oscillates to a position higher than the center height of the oscillating center axis, if no projections are formed on the scraper, dust is generated at the end of the exhaust gas passage. The accumulation makes it difficult to swing the scraper, and the deposit is not sufficiently removed.

スクレーパに設けた突起物１１の先端が、排ガス通路側端部２１に最も近づくのは、スクレーパ接続軸８の中心高さｈが揺動中心軸７の中心高さｈ₀と同じ高さになったときである。本発明においては、スクレーパ接続軸高さｈが揺動中心軸の中心高さｈ₀と同じ高さになった後、スクレーパ接続軸高さがその位置よりさらに高くなる位置（ｈ_max）まで揺動するので、その領域では、突起物１１が上昇しつつ突起物１１が排ガス通路側端部２１から離れる方向で運動し、その際に堆積したダストを効果的に除去するものと推定される。 The tip of the protrusion 11 provided on the scraper is closest to the exhaust gas passage side end 21 because the center height h of the scraper connection shaft 8 is the same as the center height h ₀ of the swinging center shaft 7. When In the present invention, after the scraper connection shaft height h becomes the same as the center height h ₀ of the swing center shaft, the scraper connection shaft height swings to a position (h _max ) where the scraper connection shaft height is higher than that position. Therefore, it is estimated that in this region, the protrusion 11 moves upward in the direction away from the exhaust gas passage side end 21 while the protrusion 11 moves up, and the dust accumulated at that time is effectively removed.

本発明のスクレーパに設けた突起物１１は、スクレーパ４の排ガス通路側端部に面する面から突出していればその効果を発揮することができる。例えば、図２（ｂ）に示すように、突起物のプレート垂直方向幅Ｗが排ガス通路のプレート間隔Ｄに比較して十分に小さい棒状の突起物であっても、図２（ｅ）に示すように、排ガス通路側端部に堆積したダストを除去することが可能である。また、図２（ｃ）に示すように、突起物の根本側のプレート垂直方向の幅Ｗがプレート間隔Ｄに比較して十分に小さいとともに、突起物の先端側におけるプレート垂直方向の幅が根本側よりもさらに小さい針状であっても、図２（ｆ）に示すように、排ガス通路側端部に堆積したダストを除去することが可能である。 The protrusion 11 provided on the scraper of the present invention can exert its effect as long as it protrudes from the surface facing the exhaust gas passage side end of the scraper 4. For example, as shown in FIG. 2B, even if the protrusions in the plate vertical direction W are sufficiently small compared to the plate interval D of the exhaust gas passage, they are shown in FIG. As described above, it is possible to remove the dust accumulated at the end of the exhaust gas passage. Further, as shown in FIG. 2C, the width W in the plate vertical direction on the root side of the protrusion is sufficiently smaller than the plate interval D, and the width in the plate vertical direction on the tip side of the protrusion is fundamental. Even if the needle shape is smaller than that on the side, as shown in FIG. 2 (f), it is possible to remove dust accumulated on the exhaust gas passage side end.

本発明において好ましくは、図２（ａ）、図３に示すように、突起物１１の熱交換器用プレートに垂直方向（プレート垂直方向２４）の最大幅Ｗは、対向する熱交換器用プレート間隔Ｄの０．６倍よりも広くすることにより、効果的に堆積したダストを除去することができる。突起物を排ガス通路の長手方向から見た好ましい形状は、排ガス通路側端部の形状によって定まる。排ガス通路側端部２１の形状が「く」の字状であれば、突起物１１の形状も排ガス通路側端部の形状にならい、先端に行くほど狭まる「く」の字状とすることが好ましい（図３（ａ）（ｂ））。また、排ガス通路側端部２１の形状が「コ」の字状であれば、突起物１１の形状も「コ」の字状とすることが好ましい（図３（ｃ）（ｄ））。突起物の排ガス通路長手方向における厚さについては特に限定する必要はない。突起物の最大幅Ｗに対して薄い厚さを有する平板状とすることができる。最大幅Ｗに匹敵する厚さを有していてもかまわない。 In the present invention, preferably, as shown in FIGS. 2A and 3, the maximum width W of the protrusion 11 in the direction perpendicular to the heat exchanger plate (plate vertical direction 24) is the distance D between the opposing heat exchanger plates D. By making the width larger than 0.6 times, it is possible to effectively remove the accumulated dust. A preferable shape of the protrusion as viewed from the longitudinal direction of the exhaust gas passage is determined by the shape of the end portion on the exhaust gas passage side. If the shape of the exhaust gas passage side end portion 21 is a “<” shape, the shape of the protrusion 11 may be the same as that of the exhaust gas passage side end portion, and may be a “<” shape that narrows toward the tip. Preferred (FIGS. 3A and 3B). Further, if the shape of the exhaust gas passage side end portion 21 is a “U” shape, the shape of the protrusion 11 is also preferably a “U” shape (FIGS. 3C and 3D). The thickness of the protrusions in the longitudinal direction of the exhaust gas passage is not particularly limited. It can be made into the flat form which has thin thickness with respect to the maximum width W of a protrusion. It may have a thickness comparable to the maximum width W.

スクレーパに配置した突起物によって排ガス通路側端部の堆積ダストを除去するに際し、スクレーパを揺動させて突起物が排ガス通路側端部に接近する経路は円弧を描く。スクレーパ４が上昇する際、突起物１１が排ガス通路側端部２１に接近しつつ上昇する。ここで、円弧軌跡を描く突起物が十分に接近しなかった高さ部位には堆積ダスト９が比較的厚く堆積したままとなっている。突起物によって除去されなかったダストの部位について、さらにスクレーパ４が接近した際に、スクレーパの面が堆積物を押し付けてしまうと、堆積物がスクレーパによって圧密され、かえって堆積物を固着させることとなり、好ましくない。 When removing dust accumulated at the end portion of the exhaust gas passage by the protrusion disposed on the scraper, the path along which the protrusion approaches the end portion of the exhaust gas passage by swinging the scraper draws an arc. When the scraper 4 rises, the protrusion 11 rises while approaching the exhaust gas passage side end 21. Here, the accumulated dust 9 remains relatively thickly deposited at a height portion where the projections that draw the arc locus have not sufficiently approached. When the scraper 4 presses the deposit on the portion of the dust that has not been removed by the protrusions, the deposit is pressed by the scraper and the deposit is fixed. It is not preferable.

本発明においては、突起物の突出長さＬと突起物相互間の間隔Ｐの間に好適な関係が存する。図５に示すように、突起物１１は、スクレーパ接続軸の中心高さｈが揺動中心軸の中心高さｈ₀と等しい高さになったときに排ガス通路側端部に最も近い位置まで近づく。そして突起物先端部の軌跡は、揺動中心軸の中心とスクレーパ接続軸の中心との間隔をＲとしたとき、半径Ｒの円弧を描く。スクレーパ接続軸の高さｈがｈ₀よりもΔｈだけ低い位置では、突起物先端部はｘ０に対してΔｘだけ遠ざかる（図５（ａ））。ここでΔｈとΔｘの関係はピタゴラスの定理により、
（Ｒ−Δｘ）²＋Δｈ²＝Ｒ² （２）
となる。 In the present invention, a suitable relationship exists between the protrusion length L of the protrusions and the interval P between the protrusions. As shown in FIG. 5, the protrusion 11 reaches the position closest to the end portion on the exhaust gas passage side when the center height h of the scraper connection shaft becomes equal to the center height h ₀ of the swing center shaft. Get closer. The locus of the tip of the protrusion is an arc having a radius R, where R is the distance between the center of the oscillation center axis and the center of the scraper connection axis. In Δh position lower than the height h is h ₀ of the scraper connection axis, projection tip away by Δx relative to x0 (Figure 5 (a)). Here, the relationship between Δh and Δx is based on Pythagorean theorem,
(R−Δx) ² + Δh ² = R ² (2)
It becomes.

ここで、スクレーパの長手方向に配置した突起物相互間の間隔をＰとおく。図５（ｃ）に示すように間隔Ｐが広すぎると、上記（２）式で堆積物が除去されない領域を示すΔｘが突起物の長さＬよりも厚い領域のダスト９ｘがスクレーパ４の端面によって押し付けられることとなり、好ましくない。そこで、ΔｘがＬに等しくなるようなΔｈを求めることとする。上記（２）式でΔｘ＝ＬとおいてΔｘを消去すると、
（Ｒ−Ｌ）²＋Δｈ²＝Ｒ² （２）’
が得られる。このときのΔｈをＰ_mとおき、Ｐ_mについて解くと、
Ｐ_m＝√（Ｒ²−（Ｒ−Ｌ）²）（１）
が得られる。即ち、図５（ｂ）に示すように、突起物相互間の間隔Ｐが上記（１）式で得られるＰ_m未満であれば、特定の突起物１１ａが描く円弧では除去できなかった堆積物が、その下の突起物１１ｂによって除去され、残存堆積物がスクレーパによって押し付けられることなく良好にダスト除去を行うことができるので好ましい。逆に、図５（ｃ）に示すように、突起物相互間の間隔Ｐが上記（１）式で得られるＰ_m以上であると、特定の突起物１１ａが描く円弧では除去できなかった堆積物が、その下の突起物１１ｂによって十分には除去されず、残存堆積物９ｘがスクレーパによって押し付けられるので、図５（ｂ）の場合と比較すると十分には堆積物除去が行われないこととなる。 Here, the interval between the protrusions arranged in the longitudinal direction of the scraper is set to P. As shown in FIG. 5C, if the interval P is too wide, the dust 9x in the region where Δx indicating the region where the deposit is not removed in the above equation (2) is thicker than the length L of the projection is the end face of the scraper 4 This is not preferable because it is pressed by the. Therefore, Δh is obtained such that Δx is equal to L. In the above equation (2), if Δx = L and Δx is deleted,
(R−L) ² + Δh ² = R ² (2) ′
Is obtained. The Δh at this time P _m Distant, and solving for P _m,
P _m = √ (R ² − (R−L) ² ) (1)
Is obtained. That is, as shown in FIG. 5B, if the interval P between the protrusions is less than P _m obtained by the above equation (1), the deposit that could not be removed by the arc drawn by the specific protrusion 11a. However, it is preferable because the dust can be removed well without being removed by the protrusions 11b below and the remaining deposits being pressed by the scraper. On the contrary, as shown in FIG. 5C, when the interval P between the protrusions is equal to or greater than P _m obtained by the above equation (1), the deposition that could not be removed by the arc drawn by the specific protrusion 11a. The object is not sufficiently removed by the protrusion 11b below it, and the remaining deposit 9x is pressed by the scraper, so that the deposit is not sufficiently removed as compared with the case of FIG. Become.

スクレーパの断面形状が矩形形状である場合、突起物の突出長さＬとしてはスクレーパ端面から突起物先端までの距離とすることができる（図３（ｂ）（ｄ））。スクレーパの断面形状がＹ字型である場合には、突起物の突出長さをＹ字先端から突起物先端までの距離として定めることができる。 When the cross-sectional shape of the scraper is rectangular, the protrusion length L of the protrusion can be the distance from the scraper end face to the protrusion tip (FIGS. 3B and 3D). When the cross-sectional shape of the scraper is Y-shaped, the protruding length of the protrusion can be determined as the distance from the Y-shaped tip to the protrusion tip.

次に、本発明のプレート式熱交換器のダスト除去方法においては、上記説明した本発明のプレート式熱交換器用ダスト除去装置を用い、ダスト除去における揺動機構５の揺動に際し、スクレーパ接続軸８の中心高さｈが揺動中心軸７の中心高さｈ₀を超える高い位置（ｈ_max）まで揺動することにより、排ガス通路側端部２１にダスト９を固着させることなく、良好にダスト除去を行うことができる。 Next, in the dust removal method for a plate heat exchanger according to the present invention, the scraper connecting shaft is used when the rocking mechanism 5 is swung in the dust removal using the above-described dust remover for a plate heat exchanger according to the present invention. By swinging up to a high position (h _max ) where the center height h of ₈ exceeds the center height h ₀ of the swing center shaft 7, the dust 9 does not adhere to the end portion 21 of the exhaust gas passage and is satisfactorily obtained. Dust removal can be performed.

本発明において、スクレーパ４は上下１対の揺動機構５に接続されている。揺動機構５のアーム６とスクレーパ４はスクレーパ接続軸８において回動可能に接続されている。下側の揺動機構５についても、アーム６とスクレーパ４とはスクレーパ接続軸８において直接接続されている。図７に示すように、下側の揺動機構５ｂとスクレーパ４との間が鎖１２を介して接続されることはない。本発明はこれにより、たとえ排ガス通路側端部２１にダストが堆積したとしても、スクレーパ４が堆積したダストで押し戻されることなく、的確にダストを除去することができる。 In the present invention, the scraper 4 is connected to a pair of upper and lower swing mechanisms 5. The arm 6 of the swing mechanism 5 and the scraper 4 are connected to each other on a scraper connection shaft 8 so as to be rotatable. Also for the lower swing mechanism 5, the arm 6 and the scraper 4 are directly connected by a scraper connection shaft 8. As shown in FIG. 7, the lower swing mechanism 5 b and the scraper 4 are not connected via the chain 12. Thus, according to the present invention, even if dust accumulates on the exhaust gas passage side end portion 21, the scraper 4 can be accurately removed without being pushed back by the accumulated dust.

また、本発明のプレート式熱交換器のダスト除去方法において、熱交換用プレート１で囲まれた空間（排ガス通路２）に亜鉛化合物を含むガスを通過させる場合に、特に好ましい結果を得ることができる。亜鉛化合物とは、亜鉛塩化物や亜鉛酸化物を含む化合物である。例えば酸化鉄や亜鉛化合物などを含む粉体と炭素粉を混合して１１００℃以上の温度で加熱することにより、酸化鉄と炭素を反応させて還元鉄を製造する回転炉床炉の排ガス中に含まれるダストには、亜鉛化合物が高い濃度で含まれている。そして亜鉛化合物を高濃度に含むダストは、特に排ガス通路に付着・固化しやすい傾向を有している。そのため、従来のプレート式熱交換器用ダスト除去装置においては、このようなダストを含む排ガスに対しては有効にダスト除去を行うことができなかった。それに対し本発明のダスト除去装置を用いてダスト除去を行う場合には、排ガス通路を亜鉛化合物を含むガスが通過する場合であっても、ダストが排ガス通路に堆積・固着することがなく、極めて効果的にダスト除去を行うことが可能である。プレート式熱交換器用ダスト除去装置で除去したダスト中のＺｎ含有量が２０％以上、あるいは熱交換器を経由した後の排ガスからバグフィルターなどを用いて集塵したダスト中のＺｎ含有量が４０％以上であるような排ガスにおいて、特に効果を発揮することができる。 In the dust removal method for a plate heat exchanger according to the present invention, a particularly preferable result can be obtained when a gas containing a zinc compound is passed through the space (exhaust gas passage 2) surrounded by the heat exchange plate 1. it can. A zinc compound is a compound containing zinc chloride or zinc oxide. For example, by mixing powder containing iron oxide or zinc compound and carbon powder and heating at a temperature of 1100 ° C. or higher, in the exhaust gas of a rotary hearth furnace that reacts iron oxide and carbon to produce reduced iron. The contained dust contains a high concentration of zinc compounds. And the dust which contains a zinc compound in high concentration has the tendency which is easy to adhere and solidify especially in an exhaust gas passage. Therefore, in the conventional dust removal apparatus for plate type heat exchangers, it has not been possible to effectively remove dust from exhaust gas containing such dust. On the other hand, when dust removal is performed using the dust removal apparatus of the present invention, even if a gas containing a zinc compound passes through the exhaust gas passage, dust does not accumulate and adhere to the exhaust gas passage. It is possible to effectively remove dust. The Zn content in the dust removed by the dust remover for plate type heat exchanger is 20% or more, or the Zn content in the dust collected from the exhaust gas after passing through the heat exchanger using a bag filter or the like is 40 The effect can be particularly exerted in the exhaust gas that is at least%.

酸化鉄と炭素を反応させて還元鉄を製造する回転炉床炉からの排ガスを冷却するためのプレート式熱交換器に用いるダスト除去装置において、本発明を適用した。プレート式熱交換器に供給される排ガスの流量は６００００Ｎｍ³／Ｈｒ、温度は５００℃、排ガス中のダスト含有量は２ｇｒ／Ｎｍ³程度である。熱交換器において温度を２００℃まで低下する。排ガス中に含まれるダストの含有成分を分析すると、プレート式熱交換器のダスト除去によって回収されるダスト中のＺｎ含有量は３２．８質量％、プレート式熱交換器を通過した後の排ガスをバグフィルターによって集塵した集塵ダスト中のＺｎ含有量は６０．０質量％であった。 The present invention was applied to a dust removing apparatus used in a plate heat exchanger for cooling exhaust gas from a rotary hearth furnace that produces reduced iron by reacting iron oxide and carbon. The flow rate of the exhaust gas supplied to the plate heat exchanger is 60000 Nm ³ / Hr, the temperature is 500 ° C., and the dust content in the exhaust gas is about 2 gr / Nm ³ . The temperature is reduced to 200 ° C. in the heat exchanger. When analyzing the components contained in the dust contained in the exhaust gas, the Zn content in the dust recovered by removing the dust from the plate heat exchanger was 32.8% by mass, and the exhaust gas after passing through the plate heat exchanger The Zn content in the dust collected by the bag filter was 60.0% by mass.

熱交換器は、排ガス通路２として、排ガス通路の長手方向２２の長さが３ｍ、排ガス通路の幅方向２３の幅が２ｍであり、３０個の排ガス通路２が冷却ガス通路３に挟まれて並んでいる。排ガス通路２のプレート間隔Ｄは４０ｍｍである。排ガス通路側端部２１の形状は、図３（ａ）に示す「く」の字型である。 In the heat exchanger, the exhaust gas passage 2 has a length in the longitudinal direction 22 of the exhaust gas passage of 3 m, a width in the width direction 23 of the exhaust gas passage of 2 m, and 30 exhaust gas passages 2 are sandwiched between the cooling gas passages 3. Are lined up. The plate interval D of the exhaust gas passage 2 is 40 mm. The shape of the end portion 21 on the exhaust gas passage side is a “<” shape shown in FIG.

ダスト除去装置として、一つの排ガス通路２にスクレーパを２本配置し、スクレーパ４の長さは３．７ｍ、揺動機構５として図４（ｃ）に示すタイプを採用している。スクレーパの断面形状は、図３（ａ）に示すＹ字形状である。揺動中心軸の中心とスクレーパ接続軸の中心との間隔Ｒ（スクレーパ回動半径）は５００ｍｍである。 As a dust removing device, two scrapers are arranged in one exhaust gas passage 2, the length of the scraper 4 is 3.7 m, and the type shown in FIG. The cross-sectional shape of the scraper is a Y shape shown in FIG. A distance R (scraper turning radius) between the center of the swinging center axis and the center of the scraper connection axis is 500 mm.

揺動機構５の揺動範囲について、スクレーパ接続軸の最大中心高さｈ_maxにおいて、スクレーパ接続軸の中心と揺動中心軸の中心とを結ぶ線が水平となす角度をαとおいた。スクレーパ接続軸の最大中心高さｈ_maxが揺動中心軸の中心高さｈ₀より高いときはαがプラス、低いときはαがマイナスとなる。 With respect to the swing range of the swing mechanism 5, the angle between the line connecting the center of the scraper connection shaft and the center of the swing center axis at the maximum center height h _max of the scraper connection shaft is α. When the maximum center height h _max of the scraper connecting shaft is higher than the center height h ₀ of the swinging center shaft, α is positive, and when it is low, α is negative.

突起物１１として、図２（ａ）に示す平板状で最大幅Ｗが２３ｍｍのもの、図２（ｂ）示す棒状で最大幅Ｗが６ｍｍのものを用いた。突起物の突出長さＬ、突起物相互間の間隔Ｐを種々変化させた。 As the protrusions 11, the flat plate shape shown in FIG. 2A having a maximum width W of 23 mm and the rod shape shown in FIG. 2B having a maximum width W of 6 mm were used. The protrusion length L of the protrusions and the interval P between the protrusions were variously changed.

排ガス通路内のダストの堆積状況について、掻き残されたダストの厚みを指標とし、５ｍｍ未満、５ｍｍ以上２０ｍｍ未満、２０ｍｍ以上と区分、且つ、スクレーパの過負荷による停止の有無で評価した。評価結果は、５ｍｍ未満、停止無しを◎、５ｍｍ以上２０ｍｍ未満、停止無しを○、２０ｍｍ以上、停止無しを△、２０ｍｍ以上、停止有りを×として区分した。 The state of dust accumulation in the exhaust gas passage was evaluated by using the thickness of the dust left behind as an index and classifying it as less than 5 mm, 5 mm or more but less than 20 mm, or 20 mm or more, and whether or not the scraper was stopped due to overload. The evaluation results were classified as less than 5 mm, no stop ◎, 5 mm or more and less than 20 mm, no stop ○, 20 mm or more, no stop Δ, 20 mm or more, and stop x.

本発明例Ｎｏ．１〜４はいずれもαが正の値であり、スクレーパ４に突起物１１を配置しているため、良好にダスト除去を行うことができた。本発明例１、２は突起物１１が平板状であって、突起物の最大幅Ｗがプレート間隔Ｄの０．６倍よりも大きく、ダスト除去を良好に行うことができた。本発明例３は突起物が棒状であり、本発明例Ｎｏ．１、２に比較するとダスト除去状況は低下するもののスクレーパの過負荷による停止は発生せず、図２（ｅ）に示すようにダストを除去することができた。本発明例Ｎｏ．１〜３は突起物相互間の間隔Ｐが（１）式で算出するＰ_mよりも狭く好ましい間隔であったのに対し、本発明例Ｎｏ．４は突起物相互間の間隔ＰがＰ_mよりも広く、若干ダスト除去状況が低下した。 Invention Example No. In all of 1-4, α is a positive value, and since the protrusions 11 are arranged on the scraper 4, dust can be removed satisfactorily. In the inventive examples 1 and 2, the protrusions 11 were flat, and the maximum width W of the protrusions was larger than 0.6 times the plate interval D, and the dust removal was successfully performed. In Invention Example 3, the protrusions are rod-shaped. Compared with 1 and 2, the dust removal situation was reduced, but the scraper did not stop due to overload, and dust could be removed as shown in FIG. Invention Example No. Nos. 1 to 3 were preferable intervals in which the interval P between the protrusions was narrower than P _m calculated by the equation (1). In No. 4, the distance P between the protrusions was wider than P _m , and the dust removal situation slightly decreased.

比較例Ｎｏ．１はαがマイナスであるとともに突起物を有さず、比較例Ｎｏ．２はαがゼロでかつ突起物を有さず、比較例３は突起物は有していたもののαがゼロであり、いずれもスクレーパの過負荷が発生し、且つ掻き残されたダストの厚みは２０ｍｍ以上あり、ダスト除去状況が不良であった。 Comparative Example No. No. 1 has negative α and no protrusions, and comparative example No. 1 No. 2 has α and no projections, and Comparative Example 3 had projections but α was zero. In either case, the scraper was overloaded and the thickness of the dust left unscratched Was 20 mm or more, and the dust removal situation was poor.

本発明例Ｎｏ．１と比較例Ｎｏ．１について、排ガス通路の入口と出口の温度差及び圧力差の経時変化を調査した。結果を図８に示す。図８（ａ）が本発明例Ｎｏ．１、図８（ｂ）が比較例Ｎｏ．１である。図から明らかなように、本発明例では温度差も圧力差も経時変化を示さずに良好であったのに対し、比較例Ｎｏ．１については、日数の経過とともに温度差が小さくなって熱交換効率が低下し、また５０日を経過したあたりから圧力差が急速に増大する傾向が見られた。 Invention Example No. 1 and Comparative Example No. For No. 1, changes in the temperature difference and pressure difference between the inlet and outlet of the exhaust gas passage were investigated. The results are shown in FIG. FIG. 8A shows an example of the present invention. 1 and FIG. 1. As is clear from the figure, the temperature difference and pressure difference of the example of the present invention were good with no change over time, whereas the comparative example No. For 1, the temperature difference decreased with the passage of days and the heat exchange efficiency decreased, and the pressure difference tended to increase rapidly after about 50 days.

１プレート
２排ガス通路
３冷却ガス通路
４スクレーパ
５揺動機構
６アーム
７揺動中心軸
８スクレーパ接続軸
９ダスト
１１突起物
１２鎖
２１排ガス通路側端部
２２排ガス通路の長手方向
２３排ガス通路の幅方向
２４プレート垂直方向
２５排ガスの流れ
２６冷却ガスの流れ
Ｄプレート間隔
Ｒ揺動中心軸の中心とスクレーパ接続軸の中心との間隔（スクレーパ回動半径）
ｈスクレーパ接続軸の中心高さ
ｈ_max スクレーパ接続軸の最大中心高さ
ｈ₀ 揺動中心軸の中心高さ
Ｌ突起物の突出長さ
Ｗ突起物のプレート垂直方向最大幅
Ｐ突起物相互間の間隔 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Plate 2 Exhaust gas passage 3 Cooling gas passage 4 Scraper 5 Oscillation mechanism 6 Arm 7 Oscillation center axis 8 Scraper connection axis 9 Dust 11 Projection 12 Chain 21 Exhaust gas passage side end 22 Exhaust gas passage longitudinal direction 23 Exhaust gas passage width Direction 24 Plate vertical direction 25 Exhaust gas flow 26 Cooling gas flow D Plate spacing R Distance between the center of the oscillation center shaft and the center of the scraper connection shaft (scraper turning radius)
h Center height of scraper connection shaft h _max Maximum center height of scraper connection shaft h ₀ Center height of swing center shaft L Projection length W Projection plate vertical maximum width P Between projections interval

Claims

上下１対の揺動機構に接続されたスクレーパを有し、該スクレーパを揺動させることによって熱交換用プレートに付着するダストを除去するプレート式熱交換器用ダスト除去装置において、
揺動機構は揺動中心軸を中心にして揺動するアームを有し、アームとスクレーパはスクレーパ接続軸において回動可能に接続され、揺動機構は、前記スクレーパ接続軸の中心高さが揺動中心軸の中心高さを超える高い位置まで揺動し、
前記スクレーパは、熱交換用プレートで囲まれた空間の側端部に向かう位置に、スクレーパの長手方向に複数の突起物を配置してなることを特徴とするプレート式熱交換器用ダスト除去装置。 In a dust remover for a plate type heat exchanger having a scraper connected to a pair of upper and lower swing mechanisms, and removing dust adhering to the heat exchange plate by swinging the scraper,
The swing mechanism has an arm that swings about the swing center axis, the arm and the scraper are rotatably connected to the scraper connection shaft, and the swing mechanism has a center height of the scraper connection shaft that swings. Swing to a higher position that exceeds the center height of the dynamic center axis
The scraper has a plurality of protrusions arranged in a longitudinal direction of the scraper at a position toward a side end portion of a space surrounded by the heat exchange plate.

前記突起物の熱交換器用プレートに垂直方向の最大幅は、対向する熱交換器用プレート間隔の０．６倍よりも広いことを特徴とする請求項１に記載のプレート式熱交換器用ダスト除去装置。 2. The dust removal apparatus for plate heat exchanger according to claim 1, wherein the maximum width of the protrusions in the direction perpendicular to the heat exchanger plate is larger than 0.6 times the interval between the opposing heat exchanger plates. .

前記スクレーパの長手方向に配置した突起物相互間の間隔Ｐは、前記揺動中心軸の中心とスクレーパ接続軸の中心との間隔をＲ、突起物の突出長さをＬとしたとき、下記（１）式で規定する最大間隔Ｐ_m以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載のプレート式熱交換器用ダスト除去装置。
Ｐ_m＝√（Ｒ²−（Ｒ−Ｌ）²）（１） The spacing P between the protrusions arranged in the longitudinal direction of the scraper is as follows when the distance between the center of the swinging central axis and the center of the scraper connecting shaft is R, and the protrusion length of the protrusion is L: 1) plate heat exchanger dust removal apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that is less than or equal to the maximum distance P _m as defined in formula.
P _m = √ (R ² − (R−L) ² ) (1)

請求項１乃至３のいずれかに記載のプレート式熱交換器用ダスト除去装置を用い、前記揺動機構の揺動に際し、前記スクレーパ接続軸の中心高さが揺動中心軸の中心高さを超える高い位置まで揺動することを特徴とするプレート式熱交換器のダスト除去方法。 4. The plate type heat exchanger dust removing device according to claim 1, wherein a center height of the scraper connection shaft exceeds a center height of the swing center shaft when the swing mechanism swings. A dust removal method for a plate heat exchanger, characterized by swinging to a high position.

前記熱交換用プレートで囲まれた空間に亜鉛化合物を含むガスを通過させることを特徴とする請求項４に記載のプレート式熱交換器のダスト除去方法。 5. The dust removal method for a plate heat exchanger according to claim 4, wherein a gas containing a zinc compound is passed through a space surrounded by the heat exchange plate.