JPS6266017A - 焼尽システム - 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】 ＬＬＬ立且ユ皇１ 本発明は熱交換器システムに関し、特に、有機物の蒸気
等を焼尽するシステムに使用する熱交換器装置に関する
。

えｊＪと炎Ｉ 有機物の蒸気により空気が汚染されるのを防止するため
、該蒸気を熱焼尽（又は熱酸化）により処理することが
望ましいとされている。そのシステムでは、有機物の蒸
気は燃焼されて１４００’Ｆ　（７６０℃）のレベルの
温度で放出される。そして高温の焼尽放出体は、熱交換
器において投入された希薄な蒸気混合体を予熱するのに
使用されるのが望ましく、これにより、工程を運転する
燃料のｍが少なくてよくなる。そのシステムでは、熱交
換器を通って供給される蒸気混合物の圧力は、燃焼室か
らの排気より通常高圧である。というのはファン又は他
の加圧装置を最も高温の領域に配置することは、増大す
る出費及び非能率のような要因を生ずるため典型的に好
ましくない、からである。

絡径路で燃焼室の排出側に流入し、不完全に酸化され、
最初の蒸気よりもっと有害かつ汚染したアルデヒドを形
成する。

１１瓜匹豊且工１ 本発明によれば、熱交換器−燃焼室の構造を提供するも
のであり、これは燃焼室を形成する構造と、熱交換器室
を形成する構造とを有する。熱交換器室内には、−列の
入口管が配され、その管の出口は燃焼室に向いている。

燃焼室から放出された排気ガス中の燃焼生成物は入口管
の外方へ熱交換関係で流される。−列の吸入器スリーブ
は入口管の外径よりも大きな内径−を有して、熱交換器
室及び燃焼室間の画成構造に固定されている。各吸入器
スリーブは熱交換器管の出口端を収容しており、そのス
リーブ内で熱交換器管が（例えば熱膨張のために）長手
方向に移動するのを許容する。

管を通る入口からの蒸気流れは、スリーブ内の圧力を、
熱交換器室内で管の外方を通る排気ガスの圧力以下の値
になるまで減少させる効果を生み出す。従って、吸入器
スリーブを介して、排気ガス中の少量の燃焼生成物が燃
焼室へ戻るというリサイクル（再循環）流れが生ずる。

好ましい実施例では、吸入器スリーブの出口端部はこの
スリーブ内に収容した管の端部を越えて少なくとも出口
側直径万延びている。蒸気供給管の形状は応用目的に依
存して変えることができ、特に実施例では真直な側部か
又は減少する放出端寸法形状を有する。特別の実施例で
は、各吸入器スリーブの入口端は巻き込み型シールによ
り熱交換器−燃焼室間の画成壁に固定されており、スリ
ーブは熱交換器管の放出端から４倍の直径分以下の寸法
延びている。そして、各熱交換器管は同様に巻き込み型
シールにより熱交換器室の入口壁へ固定されている。熱
交換器室内の邪魔板（ｂａＨｌｅｓ）により熱交換器室
を介して流れる燃焼生成物（排気ガス）の曲がった通路
が設定されている。そして平行のバイパス用通路がダン
パ構造と共に設定され、これにより燃焼生成物の一部が
所望の通りに熱交換器室をバイパスする。

本発明の他の特徴及び利点は次に示す特別の実施例の記
述により、図面と共に説明される。

友−ＬＪＩ 第１図に示す焼尽システムはハウジング１０と、燃焼室
区域２０と、熱交換器室区域２４とを有する。

ハウジング１０は、入口フランジ１２と出口フランジ１
８とを有し、入口フランジ１２内には、−列の熱交換器
管１６（第２図参照）の入口端部１４が露出している。

又燃焼室区域２０は燃料ガス人口２２を有している。又
熱交換器室区域２４内には、管１６がダンパ２８（第２
図参照）を動作させるための制御Ｖ！５２６と共に配さ
れており、ダンパ２８は排気ガスの流れを熱交換器室２
４又はバイパス用ダクト３０（第２〜第５図参照）の何
れかを介するよう制御又は方向付けを行なわせる。

ハウジング１０は、約２７フイート（８，２４ｍ）の長
さと、その燃焼室端まで約１０フイート（３，０５ｎｔ
）の高さと、その入口端まで約７フイート（２，１４ｍ
）の高さと、約７．５フイート（２，２９ｍ）の巾とを
有する。

第２図の概略図に示す如く、符号４０で概略的に示すウ
ェブ乾燥工程（ｗｅｂ−ｄｒｙｉｎｇ　ｐｒｏｃｅｓｓ
）からの蒸気は、ライン４２及び送風＠４４を介してカ
ップリング４６へ搬送され、このカップリング４６は焼
尽システムの入口フランジ１２に固定されている。蒸気
混合物は熱交換器管１６を介して燃焼室４８内へ流入し
、この燃焼室４８内にはバーナ５０が取付けられている
。燃焼室４８から排気されたガスは、邪魔板５４により
方向付けられて、矢印で示す径路５２に沿って管１６の
外方を熱交換器室２４を介して元の方向へ戻る。そして
出口フランジ１８に固定されたカップリング５６と排気
煙突５８とを介して大気中へ放出される。

焼尽システムの更に詳細は第３図〜第６図に示される。

このシステムは、−列の１５８ステンレス鋼管１６（１
６ゲージ壁と２インチ（２，５４α）の外径をへ４−る
）を有し、これらの管１６はその人口端６０がら１８フ
イート（５，４１ｍ）の長さを有し、該入口端６０は入
１ｊ側熱交換器壁６２に巻き込まれ該壁６２をン・−ル
しでいる。又これらの管１６は邪魔板５４及び熱交換器
の出口室壁６４を順次貫通して延び該壁６４から約２イ
ンチ（２，５４ｃ１Ｒ）分突出している。出口室壁６４
には吸入器スリーブ７０が固定されており、スリーブ１
０の入口端７２は第６図に示す如く壁６４に巻き込まれ
て壁６４をシールしている。各吸入器スリーブ７０はス
テンレス鋼であり、１６ゲージ壁、２．１５インチ（２
，７ｍ）の外径及び６インチ（７６，２ｃＩＩｉ）の長
さを有する。第３、第６図中、壁６４は熱交換器室２４
と、バーナ６０（例えばＨａＸＯｎＣｏｒａｂｕｓｔｉ
ｒｕｍｅ　Ｂｕｒｎｅｒ　ＬＶのモデル）を内部に配設
した燃焼室４８とを分離している。第６図中、防火壁８
０及び熱絶縁体８２は熱交換器室２４及び燃焼室４８に
沿って並んでいる。又第３図、第４図中、画成壁８４は
熱交換器室２４をバイパスダクト３０から分離している
。

熱交換器の管−吸入器スリーブの構造の一層の詳細は、
第６図に示される。運転中、工程４０からの蒸気は、送
風機４４による圧力により管１６内へ約ｔ２．ＯＯＯｓ
ｃｆｍ　（ｓｔａｎｄａｒｄ　ｃｕｂｉｃ　ｆｅｅｔ　
ｐｅｒ　ｍ１ｎｕｔｅ；３４０７１１１３　／分）に至
るまでの種々の流面で流入され、燃焼室４８への入口で
高温ガスに基づいて１分問に約８０００フイート（２４
４０ｍ　／分）の放出速度となる。蒸気は、約１インチ
（１，３０）の水頭以下の圧力及び約１４００下（７６
０℃）の温度で燃焼室４８から放出された燃焼生成物と
共に、該室４８内で焼尽工程の処理を受け、更に邪魔板
５４により方向付けられて熱交換器室２４を通り抜ける
流れとなり、出口カップリング５６及び煙突５８に至る
。

第６図中、矢印９０で示す如く、管１６からの高速の蒸
気の放出により、各吸入器スリーブ７０の内面９２と管
１６の外面との間に減圧領域を生ずる。管１６と吸入器
スリーブ１０との滑り嵌合により、燃焼生成物の細粒が
燃焼室４８内へ戻るリサイクル流れの径路が設定される
。かくして、効果的な動的シールが設定され、このシー
ルは投入したガス流（この場合蒸気）の短絡流れを阻止
し、又熱交換器管１６が熱膨張する際の補償を与える。

第７図に示す他の熱交換器の構造では、管１６′は縮径
端部９６を有して、放出蒸気をジェット９０′の状態に
して速度を増大せしめ、これにより各吸入器スリーブ７
０′　と熱交換器管１６′　との間に同様の減少圧力領
域を設定する。そしてこの領域により、生成物を熱交換
器室２４′　から吸入器スリーブ７０′を介して燃焼室
４８′　まで吸入して、再焼尽を行なわせる。

本発明の特別な実施例が述べられてきたが、当業名には
種々の変形例があることが明らかであり、それ故、本発
明は今までに開示された実施例及びそれらの細部に限定
されるよう意図されたものではなく、本発明の思想及び
範囲内で種々の変形が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明になる焼尽システムの斜視図、第２図は
第１図のシステムの概略図、第３図は第１図のシステム
の一部切截平面図、第４図は第３図中、４−４線に沿う
縦断図、第５図は第１図のシステムの正面図、第６図は
第１図のシステムに使用された熱交換器管及び吸入器ス
リーブの構成の断面部分図、第７図は第６図の構成の他
の例を示す断面部分図である。 １０・・・ハウジング　　　　　１４・・・熱交換器管
入口１６、１６’熱交換器管　　　２０・・・燃焼室区
域２４・・・熱交換器室　　　　　２８・・・ダンパ３
０・・・バイパス用ダクト　　４０・・・ウェブ乾燥工
程４８・・・燃焼室　　　　　　　５０・・・バーナ５
４・・・邪魔板　　　　　　　５８・・・排気煙突６２
・・・熱交換器室壁　　　　６４・・・出口室壁７０、
７０’・・・吸入器スリーブ ８４・・・画成壁　　　　　　　９６・・・縮径端部（
外５名） ＦＩ６．２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、入口と、出口と、内部に配したバーナ構造とを有す
   る燃焼室と、 熱交換器室と、該熱交換器室及び燃焼室間に配した画成
   構造と、前記熱交換器室を通って前記画成構造における
   前記燃焼室の入口まで延びる一列の管と、前記熱交換器
   室からの生成物を放出する出口とからなり、前記熱交換
   器室は前記燃焼室の出口に接続した入口を有して、前記
   燃焼室から放出された燃焼生成物の流れを前記熱交換器
   室に前記管の外方を熱交換関係で流通させるような熱交
   換器構造と、 前記熱交換器室と燃焼室との間の前記画成構造に固定さ
   れた吸入器スリーブ構造であって、前記各吸入器スリー
   ブは前記熱交換器管の出口端を滑り嵌合関係で収容して
   おり、前記熱交換器管は前記吸入器スリーブ内で長手方
   向へ熱膨張自在である該吸入器スリーブ構造と、 蒸気を前記熱交換器管を介して前記燃焼室へ十分な高速
   で流して前記吸入器スリーブ内に減圧効果を生ぜしめる
   ことにより、該吸入器スリーブ内の圧力を前記熱交換器
   室内の排気ガス圧力以下に減少せしめ、燃焼生成物の細
   粒を前記各吸入器スリーブから前記燃焼室に至るまで吸
   入して再焼尽を行なわせる手段と、 より構成してなることを特徴とする焼尽システム。 ２、前記各熱交換器管の出口端は、前記吸入器スリーブ
   内へ少なくとも前記管の直径分延びており、前記各吸入
   器スリーブは前記熱交換器管の出口端を越えて少なくと
   も前記管の直径分延びていることを特徴とする第１項記
   載のシステム。 ３、前記各吸入器スリーブは、その中に配した前記熱交
   換器管の放出端の４倍直径以内に終わっていることを特
   徴とする第１項又は第２項記載のシステム。 ４、前記熱交換器管はその長さに沿って均一の横断面寸
   法を有することを特徴とする第１項乃至第３項のうち何
   れか１項記載のシステム。 ５、前記吸入器スリーブ内に配した前記熱交換器管の部
   分は、減少した横断面寸法を有することを特徴とする第
   １項乃至第３項のうち何れか１項記載のシステム。 ６、前記熱交換器構造は、入口ヘッダ壁と出口ヘッダ壁
   とを有し、該入口ヘッダ壁内に前記熱交換器管の入口端
   が固定され、かつ該出口ヘッダ壁内に前記吸入器スリー
   ブの入口端が固定されることを特徴とする第１項乃至第
   ５項記載のうち何れか１項記載のシステム。 ７、前記熱交換器管の入口端は前記入口ヘッダ壁に固定
   され、かつ前記吸入器スリーブの入口端は巻込まれた金
   属シールにより前記出口ヘッダ壁に固定されていること
   を特徴とする第６項記載のシステム。 ８、前記熱交換器管の出口端は前記吸入器スリーブ内に
   少なくとも前記管の直径分延び、かつ前記各吸入器スリ
   ーブはその中に配した前記熱交換器管の放出端を越えて
   前記管の１倍〜４倍直径分延びていることを特徴とする
   第１項乃至第７項のうち何れか１項記載のシステム。 ９、前記熱交換器室内に設けられ、前記燃焼室から前記
   熱交換器室の前記管の外方を通る前記燃焼生成物のため
   の曲った流路を設定する邪魔構造と、 前記曲がった流路をバイパスする径路を形成する構造と
   、 前記燃焼室から前記バイパス径路及び曲がった流路の何
   れか一方を介して前記熱交換器出口ヘ至る燃焼生成物の
   流れを選択的に制御するダンパ構造と、 を更に有することを特徴とする第１項乃至第８項のうち
   何れか１項記載のシステム。