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JPS5833094A - ヒ−トパイプ熱交換器 - Google Patents

ヒ−トパイプ熱交換器

Info

Publication number
JPS5833094A
JPS5833094A JP56113527A JP11352781A JPS5833094A JP S5833094 A JPS5833094 A JP S5833094A JP 56113527 A JP56113527 A JP 56113527A JP 11352781 A JP11352781 A JP 11352781A JP S5833094 A JPS5833094 A JP S5833094A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pipe
heat
heat pipe
temperature fluid
heat exchanger
Prior art date
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Pending
Application number
JP56113527A
Other languages
English (en)
Inventor
Eiji Okamoto
岡本　栄治
Yasuhiro Fukaya
深谷　泰広
Michiro Chikami
千頭　道郎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Gadelius KK
Original Assignee
Gadelius KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gadelius KK filed Critical Gadelius KK
Priority to JP56113527A priority Critical patent/JPS5833094A/ja
Priority to PCT/JP1982/000283 priority patent/WO1983000380A1/ja
Priority to DE823248887T priority patent/DE3248887T1/de
Priority to NL8220242A priority patent/NL8220242A/nl
Priority to GB08307657A priority patent/GB2112516B/en
Priority to AU87310/82A priority patent/AU8731082A/en
Priority to US06/480,949 priority patent/US4537247A/en
Priority to KR1019820003246A priority patent/KR840000787A/ko
Priority to EP82902207A priority patent/EP0083665B1/en
Publication of JPS5833094A publication Critical patent/JPS5833094A/ja
Priority to DK1279/83A priority patent/DK127983D0/da
Priority to SE8301569A priority patent/SE8301569D0/xx
Pending legal-status Critical Current

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    • 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
    • F28D15/00—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F19/00—Preventing the formation of deposits or corrosion, e.g. by using filters or scrapers
    • F28F19/02—Preventing the formation of deposits or corrosion, e.g. by using filters or scrapers by using coatings, e.g. vitreous or enamel coatings
    • 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
    • F28D15/00—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
    • F28D15/02—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
    • F28D15/0275—Arrangements for coupling heat-pipes together or with other structures, e.g. with base blocks; Heat pipe cores
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
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    • F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/10—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
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    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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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】 高温流体から低温流体へ熱を伝えるヒートパイプを利用
した熱交換器に於て従来より種々の形式のものが開発さ
れてきた。
その代表的なものに、ヒートパイプ群を箱状に配列し、
その中央部を仕切り、一方に高温流体を流し、他方に低
温流体を流し、ヒートパイプの特性に′より高温流体よ
り与えられた熱をヒートパイプ内の封入流体を通じ低温
流体に伝える固定形ヒートパイプ熱交換器がある。
然しながら、この固定形ヒートパイプ熱交換器は比較的
腐蝕性が少なく粉塵等も少ない清浄な流体に対して適用
されたものが多く、いわゆるグーティーな流体に対して
適用されたものは少ない。
本発明は、従来の固定形ヒートパイプ熱交換器の欠点を
解決するもので、ダーティ−な流体に適用しうるヒート
パイプ熱交換器を提供することを目的とする。
第１図は、一般的な固定形ヒートパイプ熱交換器であり
、このような熱交換器を高温流体としてダーティーな流
体、すなわち石炭や重油など硫黄分を含んだ燃料を使用
するボイラー又は工業炉等からの燃焼排ガス中に排熱回
収装置として適用した場合、燃焼排ガス側のヒートパイ
プが腐蝕又は粉塵等の付着による閉塞等のトラブルを発
生させる事例が多い。
このトラブルの主因は、熱交換により燃焼排ガス温度又
は燃焼排ガス側のヒートパイプ表面温度が排ガスの酸露
点温度以下に下がり排ガス中の硫酸分が凝縮し、ヒート
パイプ表面に付着したことによる。
このような事態を避けるためには、燃焼排ガス温度又は
燃焼排ガス側のヒートバイを表面温度がその酸露点温度
以下にならないように設計上の制約を受けるが、このこ
とは、省エネルギー的見地からみて問題のあるところで
あった。
本発明は、前記のようなＳ　Ｏｘ等腐蝕性物質や粉塵等
を含むダーティーな流体に対しても、酸露点温度等の耐
腐蝕上の制約を受けずに適用しうるヒートパイプ熱交換
器を提供するものである。
以下、本発明の詳細を図面に基づいて説明する。
第２図、第５図および第４図は、本発明の１実施例を示
してかり、第２図はボイラー排ガス用湿式脱硫装置１４
０前後に設置した本発明のヒートパイプ熱交換器１５の
配置例である。
押込送風機１０で供給されたボイラー１２用燃焼空気は
、まず空気予熱器１１で加熱されてから、ボイラー１２
に供給される。石炭又は重油などの硫黄分−を含んだ燃
料を使用したボイμ−１２の排ガスは、空気予熱器１１
および集塵装置１３を経て、ヒートパイプ熱交換器１５
の高温流体として供給される。ボイラー負荷等運転条件
、設計条件等により一定ではないが、通常高温流体入口
ダクト部でガス温度は１３０〜１７０℃位であり、ヒー
トパイプ熱交換器で７０℃〜１１０℃位に下げられた後
、湿式脱硫装置１４でさらにガス温度は下げられて４０
〜６０℃位になる。
湿式脱硫装置を通過後のガスは、煙突の腐蝕や白煙防止
および拡散効果を大ならしめるため、ヒートパイプ熱交
換器１５の低温流体としてヒートパイプ熱交換器に供給
されて昇温させられた後、煙突より排出される。この場
合の高温流体入口ダクト部でのボイラー排ガスの酸露点
温度は、当然のことながらボイラー燃料の種類や燃焼条
件等によね異なるが、通常１００℃〜１５０℃位のこと
が多く、ヒートパイプ熱交換器の高温流体流路側ヒート
パイプの一部又は全部の表面温度は酸露点温度以下とな
っている。
このような環境条件下では、従来の一般的なヒートパイ
プ熱交換器は硫酸分により短期間で腐蝕されてしまうが
、本発明のヒートパイプ熱交換器はこのような腐蝕環境
下でも腐蝕や粉塵等による閉塞等の問題を起こさず、長
期間の使用が可能となる。
第３図および第４図は、本発明の実施例である。ヒート
パイプ１の高温流体流路側は、裸管であり、耐腐蝕処理
として外面に琺瑯処理が施されたフィン無外管４に挿入
されている。又、ヒートパイプとフィン無外管との微小
な間隙には熱伝導性物質５として、熱伝導性グリースが
挿入さ゛れており、高温流体より与えられた熱をフィン
無外管からヒートパイプへ効率よく伝える役目をなして
いる。
前記酸露点温度以下の腐蝕環境下では、外管の表面は湿
潤状態となっていることが多く、粉塵等の付着・堆積が
発生しやすく、煤吹きおよび水洗でもって容易にこれを
除去できるようフィン無外管を使用し、かつ本実施例で
は耐腐蝕および耐閉塞性を大巾に向上させるため該フィ
ン無外管の外面は滑らかな表面を持つ耐酸琺瑯引きとし
ている。
一般的に高耐腐蝕性金属材料としては、特殊合金がある
が、経済的に高価なものとなりがちである。本発明の琺
瑯引き外管は、耐腐蝕性に優れ、かつ、経済的に安価で
ある。
本発明のフィン無外管′を使用することの利点として、
前記の利点以外にも付随的に、長期間の使用等何らかの
理由によりフィン無外管又はヒートパイプを交換する必
要が生じた場合、フィン無外管とヒートパイプが熱伝導
性物質だけで接合されているために容易に交換可能であ
るとともに、フィン無外管と仕切板ろとを接合すること
により高温流体と低温流体を容易にシールすることがで
きる。
本発明によれば、ヒートパイプ熱交換器の高温流体流路
側ヒートパイプがフィン無外管に挿入さ、れていること
により、 １、　ヒートパイプ自体の材質とフィン無外管の材質に
違いを持たせることができるので、フィン無外管の材質
を高温流体にみあったものを選定することによりヒート
パイプ自体の腐蝕などに対する負荷を軽減できる。
λ　フィン無外管に耐腐蝕処理を施すことにより、さら
に耐腐蝕性に優れたヒートパイプ熱交換器となり長期間
の使用が可能となる。
ろ、　外管をフィン無外管としたことにより、フィン無
外管に付着・堆積した粉塵等は煤吹きや水洗でもって容
易にこれを除去でき、耐閉塞性に優れたヒート・（イブ
熱交換器となる。
４、　フィン無外管に耐腐蝕処理として琺瑯引きを施す
ことにより、前記第２項の耐腐蝕性や前記第３項の耐閉
塞性はもとより、経済的に安価でかつ、フィン無外管の
外面が滑らかな表面を持つため粉塵等の付着性をも低下
させ、また、その除去も容易なヒートパイプ熱交換器と
なる。
５、　ヒートパイプとフィン無外管は熱伝導性物質で接
合されているため、ヒートノ（イブを容易に取はずしで
きるので必要に応じ熱交換器の効率の増減等も可能であ
る。
６　フィン無外管と仕切板を接合することにより、高温
流体と低温流体のシールを容易に行なうことができる。
等の多くの利点を有している。
【図面の簡単な説明】
第１図は従来の一般的な固定形ヒートノ＜イブ熱交換器
の説明図であり、第２図は本発明のヒートパイプ熱交換
器の１実施例の全体フローシートを示しており、図中１
５が本発明のヒートパイプ熱交換器である。 第３図、第４図は本発明のヒートパイプ熱交換器の実施
例の説明図である。 尚、図中の主要部の符号はつぎの通りである。 １・・・・・・ヒートパイプ　　　　　１０・・・・・
・押込送風機２・・・・・・フィン　　　　　　　　１
１・・・・・・空気予熱器３・・・°°・仕切板　　　
　　　　　　１２・・・・・・ボイラー４・・・・・・
フィン無外管　　　　　１３・・・・・・集塵装置５・
・・・・・熱伝導性物質　　　　　１４・・・・・・湿
式脱硫装置６・・・・・・高温流体入口ダクト１５・・
・・・・ヒートノ（イブ熱交換器７・・・・・・高温流
体出口ダクト ８・・・・・・低温流体入口ダクト ９・・・・・・低温流体出口ダクト 特許出願人 ガデリウス株式会社 第３図 手続補正書（自発） 昭和５６年？月／ノ日 特許庁長官　島　１）春　樹　殿 １、事件の表示　　　昭和５６年特許願第１１３５２７
号２　発明の名称　　　ヒートパイプ熱交換器己、補正
をする者 事件との関係　　　特許出願人 住　所　　　東京都港区元赤坂１丁目７番８号図面（第
１図、第６図、第４図） ５、補正の内容 図面（第１図、第６図、第４図）を別紙の如く訂正する
。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 、１）仕切壁に上り低温流体流路および高温流体流路を
    形成し、両流路にまたがって複数本の少なくとも高温流
    体流路側が裸管であるヒートパイプを配し、高温流体流
    路側のヒートパイプがフィン無外管中に挿入されている
    ことを特徴とするヒートパイプ熱交換器。 ２）前記低温流体および高温流体がともに気体であるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のヒートパイ
    プ熱交換器。 ３）前記フィン無外管の少なくとも外面が耐腐蝕処理さ
    れていることを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第
    ２項記載のヒートパイプ熱交換器。 ４）前記耐腐蝕処理が琺瑯であることを特徴とする特許
    請求の範囲第５項記載のヒートパイプ熱交換器。 ５）前記フィン無外管とヒートパイプとの間に熱伝導性
    物質が挿入されていることを特徴とする特許請求の範囲
    第１項、第２項、第３項又は第４項記載のヒートパイプ
    熱交換器。
JP56113527A 1981-07-22 1981-07-22 ヒ−トパイプ熱交換器 Pending JPS5833094A (ja)

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KR (1) KR840000787A (ja)
DK (1) DK127983D0 (ja)
GB (1) GB2112516B (ja)
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