JPS5864487A - 過熱蒸気を含むガス体の熱交換方法およびその装置 - Google Patents
過熱蒸気を含むガス体の熱交換方法およびその装置Info
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- JPS5864487A JPS5864487A JP16330981A JP16330981A JPS5864487A JP S5864487 A JPS5864487 A JP S5864487A JP 16330981 A JP16330981 A JP 16330981A JP 16330981 A JP16330981 A JP 16330981A JP S5864487 A JPS5864487 A JP S5864487A
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- Japan
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- heat
- heat exchange
- heat exchanger
- gas
- superheated steam
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D3/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium flows in a continuous film, or trickles freely, over the conduits
- F28D3/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium flows in a continuous film, or trickles freely, over the conduits with tubular conduits
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- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
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- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は過熱蒸気を含むガス体の熱交換方法およびそ
の装置に関する。
の装置に関する。
この発明は、例えばパン焼成工程におけるオーブン等の
排熱回収システムのために開発されたものであって、ガ
ス体対液体の熱交換を効率よく、かつ実際的に実現する
方法とその装置を提案するものである。
排熱回収システムのために開発されたものであって、ガ
ス体対液体の熱交換を効率よく、かつ実際的に実現する
方法とその装置を提案するものである。
例えば上記のパン焼成工程におけるオープンの排熱ガス
は、パン焼成に伴なう水蒸気−すなわち過熱蒸気を多量
に含み、その他燃焼ガス、食用池畔の油煙、スス、ミス
ト等の混ざり合った一糧のダーティガスである。この排
熱ガスを回収して再利用しようとするとき、まず第１に
問題となるのは、排ガス中に多量の過熱蒸気が含まれそ
の潜熱エネルギー比率が高いので、従来の顕熱タイプの
熱交換方式ではその効果が小さいということであ如、第
２に過熱蒸気を含むダーティガスであるために装置機器
類の汚れおよび過熱蒸気の凝縮付着に伴なう腐蝕の問題
である。特に後者の機器類に対する汚れおよび腐蝕の問
題は、この種排ガスにおける排熱回収の実現を阻む大き
な要因とカっている。そのため、このパン焼成工程のオ
ーブンの排熱ガスはほとんど回収再利用されることなく
捨て去ら第１ているのが実情である。
は、パン焼成に伴なう水蒸気−すなわち過熱蒸気を多量
に含み、その他燃焼ガス、食用池畔の油煙、スス、ミス
ト等の混ざり合った一糧のダーティガスである。この排
熱ガスを回収して再利用しようとするとき、まず第１に
問題となるのは、排ガス中に多量の過熱蒸気が含まれそ
の潜熱エネルギー比率が高いので、従来の顕熱タイプの
熱交換方式ではその効果が小さいということであ如、第
２に過熱蒸気を含むダーティガスであるために装置機器
類の汚れおよび過熱蒸気の凝縮付着に伴なう腐蝕の問題
である。特に後者の機器類に対する汚れおよび腐蝕の問
題は、この種排ガスにおける排熱回収の実現を阻む大き
な要因とカっている。そのため、このパン焼成工程のオ
ーブンの排熱ガスはほとんど回収再利用されることなく
捨て去ら第１ているのが実情である。
本発明者は、このような状況に鑑み、また省エネルギ一
対策の一環として、この種過熱蒸気を含む排ガスの有効
かつ実際的な熱交換方法および装置を提案するものであ
る。
対策の一環として、この種過熱蒸気を含む排ガスの有効
かつ実際的な熱交換方法および装置を提案するものであ
る。
この発明の主たる目的は、過熱蒸気を含むガス体に対す
る熱交換効率を向上させることである。同時に１装置機
器類表面の洗浄再生を、前記熱交換効率を妨けることな
く行なうことである。
る熱交換効率を向上させることである。同時に１装置機
器類表面の洗浄再生を、前記熱交換効率を妨けることな
く行なうことである。
上記目的を達成する方法として第１の発明が提案される
。すなわち、過熱蒸気を含むガス体から液状冷媒に熱交
換するに際して、前記過熱蒸気を含むガス体が通過する
ジャケット内に前記液状冷媒が流通するコイルを設置し
て凝縮を伴なう熱交換を行なわしめるとともに１前記ジ
ヤケツト内にて熱媒体としての高温水を散水してガス体
と核熱媒体とを直接接触せしめて熱交換を行なうようＫ
したことを特徴とする熱交換方法である。
。すなわち、過熱蒸気を含むガス体から液状冷媒に熱交
換するに際して、前記過熱蒸気を含むガス体が通過する
ジャケット内に前記液状冷媒が流通するコイルを設置し
て凝縮を伴なう熱交換を行なわしめるとともに１前記ジ
ヤケツト内にて熱媒体としての高温水を散水してガス体
と核熱媒体とを直接接触せしめて熱交換を行なうようＫ
したことを特徴とする熱交換方法である。
一般に飽和蒸気の凝縮に伴なう熱の出入りを利用する熱
交換は液体、ガス体等に比して極めて大きな効果を有す
る。一方、ガス体と液状冷媒との熱交換は効率的にも低
いものであるから、このガス体と高温水の熱媒体を散水
（ｓｈｏｗｅｒｉｎｇ ）によって直接接触せしめて、
該熱媒体を介してガス体の熱交換を行ない、もってガス
体中の潜熱および顕熱をすべて回収しようとするのであ
る。従って、この方法によればガス体中に含まれる潜熱
エネルギーも顕熱エネルギーもすべて回収され（全熱回
収方式）、その熱交換効率は極めて大きい。また、ガス
体対液状冷媒という間接物体熱交換方式では、両者の温
度差が大きくないと効果が少ないのであるが、これを高
温水の散水（好ましくは霧状散水）という熱媒シャワリ
ング方式によって、ガス体と熱媒体との直接接触を行な
うととくより熱交換効率を向上させ、さらに該熱媒体対
液状冷媒の熱交換とすることでガス体の総括伝熱係数を
大きくし、熱交換率を高くすることができるのである。
交換は液体、ガス体等に比して極めて大きな効果を有す
る。一方、ガス体と液状冷媒との熱交換は効率的にも低
いものであるから、このガス体と高温水の熱媒体を散水
（ｓｈｏｗｅｒｉｎｇ ）によって直接接触せしめて、
該熱媒体を介してガス体の熱交換を行ない、もってガス
体中の潜熱および顕熱をすべて回収しようとするのであ
る。従って、この方法によればガス体中に含まれる潜熱
エネルギーも顕熱エネルギーもすべて回収され（全熱回
収方式）、その熱交換効率は極めて大きい。また、ガス
体対液状冷媒という間接物体熱交換方式では、両者の温
度差が大きくないと効果が少ないのであるが、これを高
温水の散水（好ましくは霧状散水）という熱媒シャワリ
ング方式によって、ガス体と熱媒体との直接接触を行な
うととくより熱交換効率を向上させ、さらに該熱媒体対
液状冷媒の熱交換とすることでガス体の総括伝熱係数を
大きくし、熱交換率を高くすることができるのである。
一方、凝縮を伴なう熱交換にあっては、排ガス中の不純
成分が機器類表面に付着し温度降下によって腐蝕性を発
する。この不純物の付着は、ジャケット内に霧散される
高温水によって洗浄される。つまシ熱媒体として散水さ
れる高温水は、同時に、機器表面（ジャケット内面およ
びコイル表面）に付着する排ガス中の不純成分を洗い流
す機能をもつのである。
成分が機器類表面に付着し温度降下によって腐蝕性を発
する。この不純物の付着は、ジャケット内に霧散される
高温水によって洗浄される。つまシ熱媒体として散水さ
れる高温水は、同時に、機器表面（ジャケット内面およ
びコイル表面）に付着する排ガス中の不純成分を洗い流
す機能をもつのである。
上述した熱交換方法を実施する装置として第２の発明が
提案される。次に、この装置の一実施例を説明しつつさ
らに具体的に述べる。
提案される。次に、この装置の一実施例を説明しつつさ
らに具体的に述べる。
第１図は前述のパン焼成工程のオーブンから排出される
排熱ガスの熱交換装置の一実施例を示す断面図で、図示
しないオーブンとダクト９を介して連通するチャンバー
１０と、該チャンバー１０ＩＣ連結されたーまたは複数
の熱交換器２０．２０・・・からその要部が構成されて
いる。
排熱ガスの熱交換装置の一実施例を示す断面図で、図示
しないオーブンとダクト９を介して連通するチャンバー
１０と、該チャンバー１０ＩＣ連結されたーまたは複数
の熱交換器２０．２０・・・からその要部が構成されて
いる。
図中符号３０は排気チャンバー、３１は排気ダクト、３
２は排気ファンを示す。
２は排気ファンを示す。
熱交換器２０は、いわゆる貫流式と称されるタイプのも
ので、ガス体が通過するジャケット２１内に液状冷媒が
流通するコイル２２が設置されている。なお実施例の交
換器２０は、境膜の伝熱係数を高め、かつ排ガス中の不
純物の付着を少なからしめるだめにジャケット２１およ
びコイル２２が耐蝕性および耐熱性にすぐれた材質、例
えばガラスによって構成されている。
ので、ガス体が通過するジャケット２１内に液状冷媒が
流通するコイル２２が設置されている。なお実施例の交
換器２０は、境膜の伝熱係数を高め、かつ排ガス中の不
純物の付着を少なからしめるだめにジャケット２１およ
びコイル２２が耐蝕性および耐熱性にすぐれた材質、例
えばガラスによって構成されている。
従って、交換器本体は熱膨張および耐衝撃性等の観点か
ら、ジャケット２１の一方はフレキシブルジヨイント２
３によって装置本体と結合され、コイル２２の各端はフ
レキシブルホース２４によって導管２５に連結されてい
る。符ｇ２６は液状冷媒を圧送するポンプ、２９は温水
タンクである。
ら、ジャケット２１の一方はフレキシブルジヨイント２
３によって装置本体と結合され、コイル２２の各端はフ
レキシブルホース２４によって導管２５に連結されてい
る。符ｇ２６は液状冷媒を圧送するポンプ、２９は温水
タンクである。
チャンバー１０は、その下部に貯湯部１１を有していて
、高温水Ｗが常時一定量計わ見られている。１６は必要
に応じて補充水を供給する給水管である。高温水Ｗはフ
ィルター１３およびポンプ１４を介して導管１２によっ
て前記熱交換器２０上部の散水部１９に圧送され、該散
水部１９から熱交換器２０内に循還霧散されるように構
成されている。またチャンバーｌＯの貯水部１１には高
温水中に混入し九不純成分の浮遊物を排出する上水排水
パイプ１６および不純成分の沈降物を排出する下水排水
パイプ１７が設けられ、高温水Ｗの浄化を図っている。
、高温水Ｗが常時一定量計わ見られている。１６は必要
に応じて補充水を供給する給水管である。高温水Ｗはフ
ィルター１３およびポンプ１４を介して導管１２によっ
て前記熱交換器２０上部の散水部１９に圧送され、該散
水部１９から熱交換器２０内に循還霧散されるように構
成されている。またチャンバーｌＯの貯水部１１には高
温水中に混入し九不純成分の浮遊物を排出する上水排水
パイプ１６および不純成分の沈降物を排出する下水排水
パイプ１７が設けられ、高温水Ｗの浄化を図っている。
次に該装置によって排熱ガスの熱交換の具体例をその作
用、効果とと４に説明すると、ダクト９から送入されて
くるオープンの排熱ガスは過熱蒸気を多量に含み、かつ
熱源であるＬＰＧガスまたは都市ガス等の燃焼ガスおよ
び食型もしくは天板等に塗布された★用油等の油煙、ス
ス、ミスト等が混ざ抄合ったダーティガスで、その温度
は１００〜２５０”ｃに達する。過熱蒸気を含む排熱ガ
スとしては、このほかに蒸し機、乾燥機等、加熱によっ
て水分を多量に発生する排ガスがあり、これらも同様に
本発明に利用されるガス体である。
用、効果とと４に説明すると、ダクト９から送入されて
くるオープンの排熱ガスは過熱蒸気を多量に含み、かつ
熱源であるＬＰＧガスまたは都市ガス等の燃焼ガスおよ
び食型もしくは天板等に塗布された★用油等の油煙、ス
ス、ミスト等が混ざ抄合ったダーティガスで、その温度
は１００〜２５０”ｃに達する。過熱蒸気を含む排熱ガ
スとしては、このほかに蒸し機、乾燥機等、加熱によっ
て水分を多量に発生する排ガスがあり、これらも同様に
本発明に利用されるガス体である。
このガス体は、チャンバー１０に送入され、熱交換器２
０のジャケット２１内を通過する。
０のジャケット２１内を通過する。
咳ジャケット２１内には液状冷媒（ここでは水）が流通
するコイル２２が設置されているものであるから、ガス
体中の過熱蒸気は液状冷媒によって急激に冷却され該コ
イル２２表面に凝縮する。この凝縮の際に過熱蒸気と液
状冷媒との熱交換が行なわれる。凝縮の際における潜熱
を利用することが、熱伝達および温度保持、熱容量の大
きさ等の点からすぐれていることはすでに述べた。
するコイル２２が設置されているものであるから、ガス
体中の過熱蒸気は液状冷媒によって急激に冷却され該コ
イル２２表面に凝縮する。この凝縮の際に過熱蒸気と液
状冷媒との熱交換が行なわれる。凝縮の際における潜熱
を利用することが、熱伝達および温度保持、熱容量の大
きさ等の点からすぐれていることはすでに述べた。
一一方ガス体の顕熱交換は、そのままでは総括伝熱係数
が小さく熱交換率が低い。そこで本発明では、熱交換器
２０上部よりジャケット２１内に高温水を熱媒体として
霧状に散水して高温ガスと液状熱媒体とを直接接触せし
め、該熱媒体を介してコイル２２内の液状冷媒との熱交
換を図るのである。このような方式を採れば潜熱および
顕熱双方の全熱回収が可能となり、熱交換効率は大幅に
向上する。なお、実施例で回収される温水温度は８０−
９０ ”Ｃである。
が小さく熱交換率が低い。そこで本発明では、熱交換器
２０上部よりジャケット２１内に高温水を熱媒体として
霧状に散水して高温ガスと液状熱媒体とを直接接触せし
め、該熱媒体を介してコイル２２内の液状冷媒との熱交
換を図るのである。このような方式を採れば潜熱および
顕熱双方の全熱回収が可能となり、熱交換効率は大幅に
向上する。なお、実施例で回収される温水温度は８０−
９０ ”Ｃである。
一方、熱交換器２０内における高温水の連続散水は、コ
イル表面およびジャケット内表面を高温水が移動して熱
移動を伴ってその熱交換効率をさらに高めるとともに、
同時にそれらの表面に付着しようとする不純物の凝縮成
分を洗い流す役目を果す。これは、この種不純成分を含
むダーティガスの排熱利用において、前述したように１
極めて実際的な利点をもたらすこととかった。従って、
この高温水のシャワリングによって、熱交換器２０は常
に洗浄され、その機能を十分に果すことができる。なお
、この場合においても、ジャケット２１およびコイル２
２が前記のガラス製のものである場合には、そのクリー
ニングが容易であシかつ耐久性もある郷の点で極めて好
ましい。
イル表面およびジャケット内表面を高温水が移動して熱
移動を伴ってその熱交換効率をさらに高めるとともに、
同時にそれらの表面に付着しようとする不純物の凝縮成
分を洗い流す役目を果す。これは、この種不純成分を含
むダーティガスの排熱利用において、前述したように１
極めて実際的な利点をもたらすこととかった。従って、
この高温水のシャワリングによって、熱交換器２０は常
に洗浄され、その機能を十分に果すことができる。なお
、この場合においても、ジャケット２１およびコイル２
２が前記のガラス製のものである場合には、そのクリー
ニングが容易であシかつ耐久性もある郷の点で極めて好
ましい。
熱交換器２０内で散水霧散された高温水は、上記の機能
を果してチャンバー１０の貯水部１１に流下する。そし
て再び導管１２を経て散水部１９に循還圧送される。
を果してチャンバー１０の貯水部１１に流下する。そし
て再び導管１２を経て散水部１９に循還圧送される。
また高温水と一諸に貯湯部１１に流下したガス中に混入
された不純物は、浮遊物と沈降物に分離されて貯湯部の
外へ排出される。
された不純物は、浮遊物と沈降物に分離されて貯湯部の
外へ排出される。
このことから容易に推測されるように、高温水によるシ
ャワリングは、角度を変えて見れば、ダーティガスに混
入されている不純物の浄化を行ない、クリーンガスとし
て排気する効果をもつのである。従って、排熱ガスをそ
のまま捨て去るときに生ずる排熱公害もしくは排ガス公
害、またはこれらの公害を防止するための必要な設備等
の問題は一挙に解決することができるようになる。
ャワリングは、角度を変えて見れば、ダーティガスに混
入されている不純物の浄化を行ない、クリーンガスとし
て排気する効果をもつのである。従って、排熱ガスをそ
のまま捨て去るときに生ずる排熱公害もしくは排ガス公
害、またはこれらの公害を防止するための必要な設備等
の問題は一挙に解決することができるようになる。
さらに、排ガスが浄化されたことから、この排ガスをさ
らに回転蓄熱式の熱交換器等を用いて熱交換することも
可能となる。
らに回転蓄熱式の熱交換器等を用いて熱交換することも
可能となる。
以上説明したように、この発明によれば、従来排熱回収
が困難とされていた過熱蒸気を含むガス体の熱交換が極
めて効率よく、かつ実際的に行なうことが可能となつ九
ばかりか、同時にダーティガスである場合には不純成分
の浄化作用も併せ行なうことができる郷、この発明のも
つ実際的価値は極めて大きく、かつその利用範囲も広大
である。
が困難とされていた過熱蒸気を含むガス体の熱交換が極
めて効率よく、かつ実際的に行なうことが可能となつ九
ばかりか、同時にダーティガスである場合には不純成分
の浄化作用も併せ行なうことができる郷、この発明のも
つ実際的価値は極めて大きく、かつその利用範囲も広大
である。
第１図はこの発明装置の一実施例を示す断面図である。
１０・・・チャンバー、 １１・・・貯水部、１９・
・・散水部、 ２０・・・熱交換器、 ２１・・・
ジャケット、 ２２・・・コイル。
・・散水部、 ２０・・・熱交換器、 ２１・・・
ジャケット、 ２２・・・コイル。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 過熱蒸気を含むガス体から液状冷媒に熱交換するに
際して、前記過熱蒸気を含むガス体が通過するジャケッ
ト内に前記液状冷媒が流通するコイルを設置して凝縮を
伴なう熱交換を行なわしめるとともに、前記ジャケット
内にて熱媒体としての高温水を散水してガス体と該熱媒
体とを直接接触せしめて熱交換を行なうようにし九ヒと
を特徴とする過熱蒸気を含むガス体Ｏ熱交換方法。 ２ 過熱蒸気を含むガス体が流入するチャン・４・ト；
該チャンバーに連結されていて、前記過熱蒸気を含むガ
ス体が通過するジャケット内に液状冷媒が流通するコイ
ルが設置された熱交換器からな知；前記チャンバーは下
部に貯湯部を有していて該貯湯部から前記熱交換器内上
部の散水部に紋針湯部の高温水が送入され前記熱交換器
内に高温水が循還散水されるように構成されていること
を特徴とする過熱蒸気を含むガス体の熱交換装置。 ６ ジャケットおよびコイルがガラス製である特許請求
の範囲第２項記載の過熱蒸気を含むガス体の熱交換装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16330981A JPS5864487A (ja) | 1981-10-13 | 1981-10-13 | 過熱蒸気を含むガス体の熱交換方法およびその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16330981A JPS5864487A (ja) | 1981-10-13 | 1981-10-13 | 過熱蒸気を含むガス体の熱交換方法およびその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5864487A true JPS5864487A (ja) | 1983-04-16 |
Family
ID=15771375
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16330981A Pending JPS5864487A (ja) | 1981-10-13 | 1981-10-13 | 過熱蒸気を含むガス体の熱交換方法およびその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5864487A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008249218A (ja) * | 2007-03-29 | 2008-10-16 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 多湿気体の冷却方法及び装置 |
| US9016354B2 (en) | 2008-11-03 | 2015-04-28 | Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. | Method for cooling a humid gas and a device for the same |
| KR102031006B1 (ko) * | 2019-04-09 | 2019-10-11 | 청록엔지니어링(주) | 고온 부식성 가스 냉각설비 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5549692A (en) * | 1978-09-30 | 1980-04-10 | Chugai Ro Kogyo Kaisha Ltd | Method and apparatus for recovering heat of exhaust gas |
-
1981
- 1981-10-13 JP JP16330981A patent/JPS5864487A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5549692A (en) * | 1978-09-30 | 1980-04-10 | Chugai Ro Kogyo Kaisha Ltd | Method and apparatus for recovering heat of exhaust gas |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008249218A (ja) * | 2007-03-29 | 2008-10-16 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 多湿気体の冷却方法及び装置 |
| US9016354B2 (en) | 2008-11-03 | 2015-04-28 | Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. | Method for cooling a humid gas and a device for the same |
| KR102031006B1 (ko) * | 2019-04-09 | 2019-10-11 | 청록엔지니어링(주) | 고온 부식성 가스 냉각설비 |
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