JPS621578Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は汚泥等を焼却する焼却炉等から発生す
る高温のダスト含有排ガスの熱交換を行なうのに
好適な輻射式熱交換器の改良に関するものであ
る。

ガス対ガスの熱交換器としてはシエルアンドチ
ユーブ式熱交換器等の対流伝熱式熱交換器が良く
知られているが、この種対流伝熱式熱交換器はチ
ユーブを密に配列してガスの流通面積を狭くする
ことによりガス流速を速くする必要があるため、
ダストを多量に含有する排ガスの熱交換に利用し
た場合にはダストによるチユーブ閉塞等が起りや
すいといつた問題点があつた。このため上記のよ
うな排ガスの熱交換には、ガスの流通面積を広く
することができる輻射式熱交換器が一般に利用さ
れているが、従来の輻射式熱交換器は、第５図に
示すように、筒状ケーシング１１内に多数本の直
線状の伝熱管１２を配列してその一端を伝熱前の
被伝熱流体を分配する分配器１３に接続するとと
もに他端を伝熱後の被伝熱流体を集合排出する集
合器１４に該筒状ケーシング１１を貫通させて接
続している。従つて、高温の伝熱流体に接する伝
熱管１２の熱膨張を吸収するためには、伝熱管１
２が筒状ケーシング１１を貫通する個所の少なく
とも一方で該筒状ケーシング１１と伝熱管１２と
をクランドパツキング等を使用してスライド自在
に取り付ける必要があるが、スライド自在にする
ために締めつけを弱くするとガス漏れしやすく、
また、ガス漏れをなくすために締めつけを強くす
ると伝熱管１２の熱膨張を抑制することになつて
筒状ケーシング１１や伝熱管１２が熱応力により
変形したり破損したりするという問題点があつ
た。

本考案は前記のような問題点を解決した輻射式
熱交換器を目的として完成されたもので、以下、
本考案を図示の実施例について詳細に説明する。

１は一端を伝熱流体が流入する伝熱流体流入口
１′に形成するとともに他端を伝熱流体が流出す
る伝熱流体流出口１″に形成した筒状ケーシング
で、その一端方部の側壁には被伝熱流体を後記す
るＵ字状伝熱管２へ分配する分配器３と伝熱後の
被伝熱流体を集合排出する集合器４を並設してあ
る。２は筒状ケーシング１内に多数本放射状に配
置されるＵ字状伝熱管で、その両端は筒状ケーシ
ング１の側壁に固定されている。該Ｕ字状伝熱管
２はその各一端に屈曲して形成される接続端部２
ａをもつて前記分配器３に接続するとともに他端
に屈曲して形成される接続端部２ｂをもつて前記
集合器４に接続され、各Ｕ字状伝熱管２はその直
線部分２ｃ，２ｄが筒状ケーシング１の長手方向
すなわち伝熱流体の流れ方向と平行している。ま
た、Ｕ字状伝熱管２の一方の直線部分２ｃと他方
の直線部分２ｄの長さはほぼ同じ長さであること
が好ましく、このため筒状ケーシング１の側壁に
並設されている分配器３と集合器４との間隔をな
るべく小さく、でき得れば隣接していることが好
ましく、さらに、Ｕ字状伝熱管２と分配器３およ
び集合器４とは直接接続しても間接的に接続させ
てもよい。なお、第３図、第４図に示す他の実施
例において、５は分配器３に入る前の被伝熱流体
を予熱するため筒状ケーシング１に囲装されるジ
ヤケツトで、該ジヤケツト５には分配器３や集合
器４が設けられている端部とは反対側の端部に被
伝熱流体を送入する送入口６を設けるとともに中
間部に該ジヤケツト５と前記筒状ケーシング１と
の熱膨張差を吸収するための伸縮継手７を設けて
あり、８はＵ字状伝熱管２の接続端部２ａ，２ｂ
と分配器３、集合器４との接続部分に設けられて
該接続部分が伝熱流体の高温により昇温すること
を防止する耐火断熱キヤスタブルである。

このように構成されたものは、筒状ケーシング
１の一端に形成されている伝熱流体流入口１′よ
り他端に形成されている伝熱流体流出口１′に向
けダスト含有排ガス等の伝熱流体を流して該筒状
ケーシング１内に放射状に配置されたＵ字状伝熱
管２を加熱する一方、筒状ケーシング１の側壁に
設けられている分配器３の送入口６から被伝熱流
体を送入すれば、送入口６に送入されて分配器３
に達した伝熱前の被伝熱流体は該分配器３に前記
各Ｕ字状伝熱管２の一端が接続されているため、
該分配器３において各Ｕ字状伝熱管２に分配され
て各Ｕ字状伝熱管２を通過する間に伝熱流体によ
り加熱されたうえ筒状ケーシング１の側壁に前記
分配器３と並設してある集合器４に送られ、その
流出口９より所要温度に加熱されたものとして流
出されることとなるが、分配器３と集合器４に両
端を接続させて筒状ケーシング１内を流れる伝熱
流体により加熱される伝熱管としてＵ字状伝熱管
２を放射状に配置してあるから、ガスにダストが
含有されているか否かを問わず効率的な熱交換を
行うことができ、また、伝熱流体によつて加熱さ
れたＵ字状伝熱管２の熱膨張は筒状ケーシング１
の長手方向と平行に延びるＵ字状伝熱管２の直線
部分２ｃ，２ｄが長手方向に伸縮することにより
ほとんど吸収されるので、その両端が側壁に固定
されているにもかかわらず熱応力によるＵ字状伝
熱管２自身の変形や破損或いはＵ字状伝熱管２と
分配器３や集合器４との接続部分の破損がなくて
耐久性を高めることができる大きな特長がある。
なお、筒状ケーシング１の一端方部の側壁に設け
られる分配器３と集合器４の位置関係は、図示の
実施例では伝熱流体流入口１′側に分配器３が位
置するようにしてＵ字状伝熱管２のうち筒状ケー
シング１の内壁に近い一方の直線部分２ｃに分配
器３より伝熱前の被伝熱流体が送られるようにし
てあるが、これは比較的熱膨張の大きい他方の直
線部分２ｄが過大膨張した場合のＵ字状伝熱管２
同志の接触を防止するための配慮であつて、通常
はＵ字状伝熱管２の熱膨張の殆んどがその長手方
向の伸縮により吸収されるはずであるから、被伝
熱流体を両直線部分２ｃ，２ｄのいずれの方に先
に送入しても差支えなく、従つて、分配器３と集
合器４の位置関係を前記実施列とは逆にしてもよ
い。

本考案は前記実施例による説明から明らかなよ
うに、筒状ケーシング内に多数本のＵ字状伝熱管
をその各一端が分配器に、他端が集合器に接続さ
れたものとして放射状に配置したから、熱交換を
効率的に行うことができるうえにＵ字状伝熱管自
身或いはその一端が接続される分配器や他端が接
続される集合器の各接続部分が反覆する熱膨張や
収縮によつて破損したり変形することがないもの
で、在来のこの種輻射式熱交換器の問題点を解決
したものとして実用的価値極めて大なものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示す一部切欠正面
図、第２図は底面図、第３図は本考案の他の実施
例を示す一部切欠正面図、第４図は平面図、第５
図は従来の輻射式熱交換器の１例を示す一部切欠
正面図である。 １：筒状ケーシング、２：Ｕ字状伝熱管、３：
分配器、４：集合器。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 伝熱前の被伝熱流体を分配する分配器３と伝熱
   後の被伝熱流体を集合排出する集合器４とを筒状
   ケーシング１の側壁に互いに近接させて並設し、
   該筒状ケーシング１内には両端がその側壁に固定
   された多数本のＵ字状伝熱管２を筒状ケーシング
   １の長手方向と平行かつ放射状に配置して各Ｕ字
   状伝熱管２の一端を前記分配器３に接続するとと
   もに他端を前記集合器４に接続させたことを特徴
   とする輻射式熱交換器。