專利名稱：傳熱管、傳熱管的制造方法以及流動(dòng)床爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及傳熱管、傳熱管的制造方法以及流動(dòng)床爐。
背景技術(shù)：
對(duì)廢棄物進(jìn)行焚燒處理的流動(dòng)床爐，具備使硅砂等流動(dòng)砂堆積于爐床部的流動(dòng)層。流動(dòng)床爐是一邊從爐床向流動(dòng)層中吹出空氣等流動(dòng)化用氣體，一邊吹起流動(dòng)砂進(jìn)行加熱的設(shè)備，在使廢棄物等焚燒物與高溫的流動(dòng)砂混合的同時(shí)，進(jìn)行攪拌、干燥、熱分解、使其燃燒。
在該流動(dòng)床爐的爐體內(nèi)，設(shè)置有用于調(diào)節(jié)流動(dòng)砂與焚燒物溫度的傳熱管(冷卻管)(參照特開2004-93058號(hào)公報(bào)、特開2005-315566號(hào)公報(bào))。在傳熱管的內(nèi)部流通有水等制冷劑，通過和傳熱管的表面接觸的流動(dòng)砂、焚燒物與傳熱管內(nèi)的制冷劑經(jīng)由傳熱管的內(nèi)外表面進(jìn)行熱交換，流動(dòng)砂與焚燒物被冷卻。
一般，各種裝置中所采用的傳熱管的素材，基于使用傳熱管的氣氛下其對(duì)溫度的耐熱性來(lái)進(jìn)行選擇。例如，在350℃以下的氣氛中采用碳素鋼，在500℃以下采用低合金鋼，在550℃以下采用含鉻鋼(Cr9％～12％)，在550℃以上主要采用奧氏體系不銹鋼等。
但是，在流動(dòng)床爐內(nèi)，傳熱管所暴露的溫度是500℃～1100℃左右的范圍，并且，在流動(dòng)床爐內(nèi)，因焚燒物的焚燒處理會(huì)產(chǎn)生含有HCl(氯化氫)、Cl2(氯氣)等的高腐蝕性氣體。而且，在傳熱管的周圍，流動(dòng)砂與焚燒物的流動(dòng)會(huì)活躍地進(jìn)行。特別是在焚燒物中混入有不燃物的金屬片、砂等的尖形、堅(jiān)硬的物質(zhì)，這些物質(zhì)會(huì)不斷地對(duì)傳熱管進(jìn)行沖擊。在這樣的環(huán)境下，難以使傳熱管具有充分的性能，其對(duì)流動(dòng)床爐內(nèi)的高溫的耐熱性、對(duì)流動(dòng)砂與焚燒物的接觸的耐磨耗性、對(duì)流動(dòng)化用氣體的吹入而產(chǎn)生的壓力的強(qiáng)度、對(duì)腐蝕性氣體的耐腐蝕性、即使產(chǎn)生了隨著溫度變化的膨脹與收縮也不會(huì)產(chǎn)生裂縫的延展性、可有效調(diào)節(jié)流動(dòng)砂與焚燒物的溫度的熱傳導(dǎo)性等，都無(wú)法滿足。因此，容易產(chǎn)生傳熱管的磨耗、損傷、腐蝕、裂縫等劣化情況，難以延長(zhǎng)傳熱管的壽命，需要頻繁地進(jìn)行傳熱管的檢查、修補(bǔ)、更換等。難以削減該情況下的作業(yè)所需要的工夫與成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于上述的方面而提出，其目的在于，提供一種即使在高溫、高腐蝕性的環(huán)境下也具有高的耐磨耗性、耐腐蝕性，并且耐久性出色的傳熱管以及這樣的傳熱管的制造方法。而且，本發(fā)明的目的還在于提供一種具備該傳熱管的流動(dòng)床爐。
為了解決上述課題，本發(fā)明提供一種傳熱管，在設(shè)置于管主體內(nèi)部的流路與管主體的外部之間進(jìn)行熱交換，其特征在于，在前述管主體的外側(cè)設(shè)置有覆蓋前述管主體的一部分或全部的第一覆蓋層，在前述第一覆蓋層的外側(cè)設(shè)置有覆蓋前述第一覆蓋層的一部分或全部的第二覆蓋層，前述第一覆蓋層由延展性大于前述第二覆蓋層的材料形成，前述第二覆蓋層由硬度高于前述第一覆蓋層的材料形成。
前述第一覆蓋層以及前述第二覆蓋層可以由對(duì)外部氣氛的耐腐蝕性高于前述管主體的材料構(gòu)成。而且，前述管主體可以由熱傳導(dǎo)率高于前述第一覆蓋層以及前述第二覆蓋層的材料構(gòu)成。前述第一覆蓋層的厚度以及前述第二覆蓋層的厚度可以比前述管主體的厚度薄。
前述管主體的材料可以是碳素鋼或低合金鋼。前述第一覆蓋層的材料可以是奧氏體系不銹鋼。前述第二覆蓋層的材料可以是鉻系合金。
并且，本發(fā)明提供一種傳熱管的制造方法，是上述任意一種傳熱管的制造方法，其特征在于，通過對(duì)前述管主體實(shí)施堆焊形成前述第一覆蓋層，通過對(duì)前述第一覆蓋層實(shí)施堆焊形成前述第二覆蓋層。進(jìn)而，本發(fā)明提供一種流動(dòng)床爐，是在爐體內(nèi)使流動(dòng)介質(zhì)流動(dòng)、使焚燒物焚燒的流動(dòng)床爐，在前述爐體內(nèi)具有符合上述特征的任意一項(xiàng)的傳熱管。
前述第二覆蓋層可以設(shè)置在前述傳熱管與前述流動(dòng)介質(zhì)接觸的部分。前述傳熱管可構(gòu)成為具備相互近似平行配置的多個(gè)直管部。并且，前述多個(gè)直管部可配置成在相互不同的高度處，分別使長(zhǎng)度方向朝向橫向。前述第二覆蓋層至少被設(shè)置在前述多個(gè)直管部中位于最下級(jí)的直管部的下部。另外，相鄰的直管部的管主體彼此相互接觸，前述第二覆蓋層可設(shè)置在從前述直管部的管主體彼此接觸的部分分隔的部分。
根據(jù)本發(fā)明，可以由第一覆蓋層保護(hù)管主體，由第二覆蓋層保護(hù)第一覆蓋層。通過利用堆焊形成第一覆蓋層，可以使第一覆蓋層更牢固地接合于管主體。進(jìn)而，通過利用堆焊形成第二覆蓋層，可以使第二覆蓋層更牢固地接合于第一覆蓋層。通過在管主體與第二覆蓋層之間設(shè)置第一覆蓋層，即使第二覆蓋層產(chǎn)生裂縫，也可防止裂縫發(fā)展至管主體。因而，可使傳熱管具有足夠的耐久性。因此，能夠減少傳熱管的檢查、修補(bǔ)、更換等的頻度，所以可削減傳熱管的檢查、修補(bǔ)、更換等所需要的人工費(fèi)用與設(shè)備費(fèi)用等成本。


圖1是本實(shí)施方式所涉及的流動(dòng)床爐的概略縱剖視圖。
圖2是流動(dòng)床爐的概略橫剖視圖。
圖3是傳熱管的縱剖視圖。
圖4是將第二覆蓋層的厚度形成為局部增厚的實(shí)施方式所涉及的傳熱管的縱剖視圖。
圖5是在傳熱管的上部也形成了第二覆蓋層的實(shí)施方式所涉及的傳熱管的縱剖視圖。
圖6是在傳熱管的所有直管部都形成了第二覆蓋層的實(shí)施方式所涉及的傳熱管的縱剖視圖。
圖7是具備加強(qiáng)部件的實(shí)施方式所涉及的傳熱管的縱剖視圖。
圖8是說明鍋爐的傳熱管以及吹灰器裝置的構(gòu)成的概略主視圖。
圖9是鍋爐的傳熱管的橫剖視圖。
圖10是吹灰器裝置的說明圖。
具體實(shí)施例方式
下面，基于將廢棄汽車的粉碎殘?jiān)?shredder dust)作為焚燒物(焚燒原料)進(jìn)行焚燒的流動(dòng)床爐，對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行說明。圖1所示的流動(dòng)床爐1是傾斜分散式流動(dòng)層燃燒爐，具有近似方形的爐體2。在爐體2的內(nèi)部空間中，下部成為進(jìn)行焚燒物燃燒(一次燃燒)的一次燃燒室S1，上部成為由焚燒物的一次燃燒而產(chǎn)生的排氣進(jìn)行燃燒(二次燃燒)的二次燃燒室(自由空間)S2。
爐體2的側(cè)壁部6呈近似方形筒狀，具有近似長(zhǎng)方形的大致同樣的橫截面形狀，具有豎立設(shè)置于近似鉛垂方向的四個(gè)內(nèi)側(cè)面，即圖2所示的前內(nèi)側(cè)面6a、后內(nèi)側(cè)面6b、左內(nèi)側(cè)面6c和右內(nèi)側(cè)面6d。爐體2的爐床7呈近似長(zhǎng)方形，其寬度方向朝向左右方向(在圖1中，是從跟前側(cè)朝向后側(cè)的方向)，被傾斜設(shè)置成越從前方(圖1中的左方)朝向后方(圖1中的右方)越逐漸降低。即，爐床7在相互對(duì)置的一對(duì)前內(nèi)側(cè)面6a和后內(nèi)側(cè)面6b之間，被設(shè)置成相對(duì)水平面而傾斜。
如圖1所示，在爐床7上，即一次燃燒室S1的底部設(shè)置有流動(dòng)層10，該流動(dòng)層10堆積有粒子狀的流動(dòng)介質(zhì)，即例如硅砂等流動(dòng)砂，一邊攪拌焚燒物一邊使其燃燒。
在爐體2上設(shè)置有用于將焚燒物和流動(dòng)砂投入到一次燃燒室S1的投入口11。投入口11位于流動(dòng)層10的上方，在前內(nèi)側(cè)面6a上開口。即，投入口11在爐床7的傾斜方向設(shè)置于高處側(cè)。投入口11與通路12連接。在焚燒物與流動(dòng)砂被投入料斗13，通過混合器14進(jìn)行混合之后，基于給塵裝置15的運(yùn)轉(zhuǎn)，會(huì)以既定的供給容量經(jīng)由通路12以及投入口11，被連續(xù)地供給到一次燃燒室S1。
如圖2所示，投入口11由俯視狀態(tài)下配置在前內(nèi)側(cè)面6a的大致中央的中央投入口11a、和在前內(nèi)側(cè)面6a中配置于該投入口11a的左右兩側(cè)的投入口11b、11b構(gòu)成。這些投入口11a以及投入口11b、11b分別與給塵裝置15以及通路12連接，通過控制各給塵裝置15的運(yùn)轉(zhuǎn)，可以分別對(duì)從中央投入口11a供給的焚燒物以及流動(dòng)砂的供給量、從兩側(cè)的投入口11b、11b供給的焚燒物以及流動(dòng)砂的供給量進(jìn)行任意設(shè)定。
如圖1所示，在爐床7上，遍布爐床7整體設(shè)置有多個(gè)流動(dòng)化用氣體供給口20，將用于吹起流動(dòng)砂使其流動(dòng)化的流動(dòng)化用氣體供給到一次燃燒室S1。在爐床7的下方形成有被分割成多個(gè)的吹入部21。并且，從各吹入部21經(jīng)由流動(dòng)化用氣體供給口20吹入含有空氣(氧氣)等的流動(dòng)化用氣體，通過朝向上方噴出流動(dòng)化用氣體，可以吹起一次燃燒室S1內(nèi)的流動(dòng)砂，進(jìn)行攪拌使其流動(dòng)化，由此形成流動(dòng)層10。向各氣體吹入部21供給的流動(dòng)化用氣體的流量可以分別進(jìn)行單獨(dú)調(diào)節(jié)，通過增減從各氣體吹入部21吹入流動(dòng)化用氣體的速度，可以調(diào)整流動(dòng)砂的吹起高度。
如圖1所示，在爐床7上設(shè)置有取出口30，用于從一次燃燒室S1取出焚燒物的燃渣(不燃物)和流動(dòng)砂。取出口30沿著爐床7的傾斜方向設(shè)置在低處側(cè)的最下部。該取出口30與通路31連接。從一次燃燒室S1穿過取出口30而落入到通路31的焚燒物燃渣以及流動(dòng)砂，基于排出裝置32、未圖示的輸送機(jī)等的運(yùn)轉(zhuǎn)而被輸出。然后，在利用未圖示的篩子等進(jìn)行了燃渣和流動(dòng)砂的區(qū)分之后，使流動(dòng)砂再次返回到料斗13。
在一次燃燒室S1中設(shè)置有用于調(diào)節(jié)流動(dòng)砂溫度的傳熱管組40。從爐床7觀察，傳熱管組40被設(shè)置于斜上方(低處側(cè)的上方)，具備多根傳熱管(冷卻管)41(參照?qǐng)D2)。如圖1所示，各傳熱管41按照在多個(gè)位置處交替向相反側(cè)折回的方式彎曲，多根(圖1的例子中為12根)近似直管狀的直管部41a，呈按照相互近似平行排列的方式進(jìn)行配置的形狀。該傳熱管41在爐體2內(nèi)被安裝于后內(nèi)側(cè)面6b上，被設(shè)置成朝向前內(nèi)側(cè)面6a側(cè)突出。多根直管部41a沿著近似鉛垂的面被配置在相互不同的高度，按照上下壘積的方式配置成多級(jí)。各直管部41a相對(duì)于前內(nèi)側(cè)面6a和后內(nèi)側(cè)面6b近似垂直，其長(zhǎng)度方向朝向近似水平方向，被配置成近似直線狀。將直管部41a彼此之間連接起來(lái)的彎曲部41b，在后內(nèi)側(cè)面6b側(cè)被內(nèi)置于后內(nèi)側(cè)面6b中，在前內(nèi)側(cè)面6a側(cè)與前內(nèi)側(cè)面6a對(duì)置。上述那樣的相互具有大致同樣形狀的傳熱管41如圖2所示，通過在爐體2內(nèi)的左內(nèi)側(cè)面6c與右內(nèi)側(cè)面6d之間、相互近似平行地隔開相等間隔并排列設(shè)置有多個(gè)，構(gòu)成了傳熱管組40。雖然如前所述，爐床7被傾斜設(shè)置，但在俯視情況下，各傳熱管41被配置成沿著爐床7的傾斜方向分別以直線狀延伸，而且，各傳熱管41彼此之間的間隙在俯視情況下，形成為沿著爐床7的傾斜方向而以直線狀延伸。
另外，如圖1所示，雖然各傳熱管41被設(shè)置在例如與形成投入口11的高度大致相同高度的范圍，但是，在爐床7的傾斜方向上，被設(shè)置于低處側(cè)，由于在投入口11和傳熱管41之間形成了足夠的空間，所以，從投入口11投入落下的流動(dòng)砂與焚燒物不會(huì)直接對(duì)傳熱管41造成沖擊，可以使得流動(dòng)砂與焚燒物在爐床7上帶有余量地落下。因此，能夠防止傳熱管41受到損傷。
另外，各傳熱管41，其下側(cè)一部分的直管部41a和彎曲部41b埋沒于流動(dòng)層10中，設(shè)置于上部的直管部41a和彎曲部41b被配置在高于流動(dòng)層10的高度。例如，在流動(dòng)層10不流動(dòng)的狀態(tài)下，從下數(shù)位于第一級(jí)和第二級(jí)的直管部41a以及將它們之間連接起來(lái)的彎曲部41b埋沒于流動(dòng)砂中，在流動(dòng)層10流動(dòng)的狀態(tài)下，從下數(shù)位于第一級(jí)～第三級(jí)的直管部41a以及將它們之間連接起來(lái)的彎曲部41b埋沒于流動(dòng)砂中。
圖3表示用相對(duì)于直管部41a的長(zhǎng)度方向近似垂直的面切斷傳熱管41的狀態(tài)。如圖3所示，傳熱管41具備具有大致一定的外徑以及內(nèi)徑的近似圓管狀的管主體42，管主體42的內(nèi)部空間構(gòu)成流路43，該流路43具有例如水(水蒸氣)等制冷劑通過的近似圓形的截面形狀。而且，在管主體42的外側(cè)，具備覆蓋管主體42的外側(cè)整體的第一覆蓋層44、和覆蓋第一覆蓋層44的外側(cè)一部分的第二覆蓋層45。在圖示的實(shí)例中，上下鄰接的直管部41a的管主體42彼此相互接近或接觸，第一覆蓋層44按照遍布各直管部41a以及各彎曲部41b整體，覆蓋管主體42的全部外周面的方式進(jìn)行層疊。另一方面，第二覆蓋層45形成為，在最下級(jí)的直管部41a和從下數(shù)第二級(jí)的直管部41a處，沿著圓周方向局部覆蓋第一覆蓋層44的外周面。另外，雖然未圖示，但在朝向前方的彎曲部41b中的最下級(jí)彎曲部41b處也形成有第二覆蓋層45。而且，第一覆蓋層44通過對(duì)管主體42的外周面整體實(shí)施將管主體42作為母材的堆焊而形成。第二覆蓋層45通過對(duì)第一覆蓋層44的外周面實(shí)施堆焊而形成。在傳熱管41的半徑方向上，第一覆蓋層44和第二覆蓋層45分別形成得薄于管主體42的厚度。
作為管主體42，采用熱傳導(dǎo)率高、具有足夠的耐熱性、且具有不因熱應(yīng)力而發(fā)生裂縫程度的延展性的材質(zhì)，例如，可使用鍋爐·熱交換器用碳素鋼鋼管(例如STB35E、STB340E等)等由低碳素鋼構(gòu)成的管、或鍋爐·熱交換器用合金鋼鋼管(例如STBA24等)等由低合金鋼(鉻鉬鋼)構(gòu)成的管等。另外，該管主體42的材料，其熱傳導(dǎo)率比第一覆蓋層44以及第二覆蓋層45高。管主體42的大小例如外徑可以約為76.2mm左右、半徑方向的管主體42的厚度例如可以約為8mm左右。
作為第一覆蓋層44的材料，采用具有足夠的耐熱性、耐腐蝕性，且能夠得到與管主體42的材料相同程度的延展性的材質(zhì)，例如可使用奧氏體系不銹鋼(優(yōu)選為添加了鉬(Mo)的低碳素濃度的奧氏體系不銹鋼、SUS309MoL等)等。奧氏體系不銹鋼對(duì)在爐體2內(nèi)因焚燒物的焚燒處理而產(chǎn)生的腐蝕性氣體(包括HCl氣體(氯化氫氣體)、Cl2氣體(氯氣)等)具有耐腐蝕性，具有比管主體42的材料高的耐腐蝕性。即，第一覆蓋層44具有針對(duì)在傳熱管41的外部產(chǎn)生的腐蝕性氣氛的耐腐蝕性比管主體42高的性質(zhì)，通過利用這樣的第一覆蓋層44覆蓋管主體42的整個(gè)外表面，可以保護(hù)管主體42，適當(dāng)?shù)胤乐构苤黧w42的損傷與腐蝕。而且，奧氏體系不銹鋼即使在高溫下也難以硬化，由此，第一覆蓋層44在管主體42隨著溫度變化而膨脹、收縮之際，可以與管主體42一同變形。因此，即使通過第一覆蓋層44覆蓋管主體42整體，也不會(huì)妨礙管主體42的熱變形，能夠防止管主體42因熱應(yīng)力而被破壞。另外，可以防止第一覆蓋層44從管主體42剝離，能夠可靠地保護(hù)管主體42。
如上所述，第一覆蓋層44通過對(duì)管主體42的外表面實(shí)施堆焊而形成。堆焊可以通過例如采用了自動(dòng)焊接裝置的電弧焊接或氣體焊接等自動(dòng)進(jìn)行。焊縫例如沿著管主體42的長(zhǎng)度方向而延伸。這樣，當(dāng)通過硬化堆焊形成第一覆蓋層44時(shí)，在管主體42(母材)的外表面和第一覆蓋層44之間的交界部分會(huì)產(chǎn)生熔化，能夠可靠地使第一覆蓋層44與管主體42接合，與通過噴鍍或壓焊等使第一覆蓋層44與管主體42接合的情況相比，可以牢靠地使二者接合。因此，可防止第一覆蓋層44從管主體42剝離，從而能夠可靠地保護(hù)管主體42。而且，由于即使受到長(zhǎng)時(shí)間的摩擦或沖擊，也難以從管主體42剝離，所以，能夠延長(zhǎng)傳熱管41的壽命。
另外，噴鍍是指通過以熔融的狀態(tài)使接合材料(噴鍍材料)向母材沖擊，來(lái)形成被膜的方法，但由于母材與接合材料不會(huì)成為融合的狀態(tài)，所以，如果接合材料受到的沖擊大，則存在著接合材料會(huì)從母材剝離的可能性。與此相對(duì)，在堆焊的情況下，由于接合材料與母材在交界部分互相融合熔敷，所以，與噴鍍的情況相比，可以使接合材料與母材牢固地接合，由此能夠防止接合材料從母材剝離。
在傳熱管41的半徑方向，第一覆蓋層44的厚度形成得比管主體42的厚度薄，例如形成為約3mm～5mm左右。另外，第一覆蓋層44的厚度也可以薄于3mm以下，但是該情況下存在著下述不良情況，即，管主體42的成分可能會(huì)過度熔化到第一覆蓋層44之中，無(wú)法得到足夠的性能，而且會(huì)在第一覆蓋層44的厚度中產(chǎn)生不均等。為了避免上述的不良情況，需要使加工條件最佳化，由此導(dǎo)致加工變得困難。另一方面，如果加厚第一覆蓋層44，則雖然有利于提高第一覆蓋層44的強(qiáng)度，但是，在如前所述，例如采用奧氏體系不銹鋼等作為第一覆蓋層44的材料時(shí)，由于其熱傳導(dǎo)率比管主體42的材料小，所以，如果過度增加第一覆蓋層44的厚度，則第一覆蓋層44的熱傳導(dǎo)性會(huì)變差，存在著傳熱管41的溫度調(diào)節(jié)功能下降的可能。而且，第一覆蓋層44的厚度越厚，加工成本也越高。因此，從第一覆蓋層44的功能、堆焊的施工性、經(jīng)濟(jì)性等考慮，優(yōu)選第一覆蓋層44的厚度為3mm～5mm左右。
作為第二覆蓋層45的材料，可使用具有足夠的耐熱性、耐腐蝕性、耐磨耗性的硬化堆焊材料，例如以Fe(鐵)為主要成分的鉻系合金等。而且，優(yōu)選該硬化堆焊材料的維氏硬度(Hv)大約為500以上左右。在本實(shí)施方式中，采用由以質(zhì)量％來(lái)衡量，C(碳)約為5％～6％、Cr(鉻)約為22％、Nb(鈮)約為6％、其它的微量元素(雜質(zhì))約為7％～8％，剩余的為Fe構(gòu)成的鉻系合金(公稱硬度Hv900)。鉻系合金與前述的奧氏體系不銹鋼同樣，對(duì)腐蝕性氣體具有耐腐蝕性，具有耐腐蝕性比管主體42的材料高的材質(zhì)。即，第二覆蓋層45對(duì)于在傳熱管41的外部產(chǎn)生的腐蝕性氣氛的耐腐蝕性具有比管主體42高的性質(zhì)。而且，鉻系合金其硬度比管主體42的材料和奧氏體系不銹鋼高，具有出色的耐磨耗性。即，第二覆蓋層45比管主體42以及第一覆蓋層44硬，通過由第二覆蓋層45覆蓋第一覆蓋層44，可以保護(hù)第一覆蓋層44，來(lái)恰當(dāng)?shù)胤乐沟谝桓采w層44的損傷與摩擦。另外，鉻系合金整體的平均硬度是Hv900左右，但在鉻系合金的表面，即第二覆蓋層45的表面會(huì)析出鉻系的碳化物晶體，該晶體具有Hv1000以上左右的高表面硬度，而且即使在高溫下對(duì)于氯系氣體也具有高的耐腐蝕性。這樣，由于鉻系合金具有非常出色的特性，所以，適于作為第二覆蓋層45的材料。
另外，由于鉻系合金易于在高溫下硬化，導(dǎo)致脆性大容易發(fā)生裂縫，所以，如果直接使其焊接于管主體42的外周面，則鉻系合金層中所產(chǎn)生的裂縫有可能傳播至管主體42。該情況下，隨著裂縫的深入，管主體42存在斷裂的危險(xiǎn)。而且，如果腐蝕性氣體侵入到裂縫中，則管主體42會(huì)暴露于腐蝕性氣體下，也有可能被腐蝕。與之相對(duì)，在本實(shí)施方式中，通過將作為鉻系合金層的第二覆蓋層45焊接到延展性比第二覆蓋層45大且難以產(chǎn)生裂縫的第一覆蓋層44上，將其間接地設(shè)置于管主體42上，可以防止在第二覆蓋層45產(chǎn)生的裂縫傳播到管主體42。即，通過夾持設(shè)置于第二覆蓋層45與管主體42之間的第一覆蓋層44，對(duì)裂縫的進(jìn)展發(fā)揮著作為緩沖部件的作用，能夠可靠地保護(hù)管主體42不受裂縫與斷裂的影響。
該第二覆蓋層45設(shè)置成，對(duì)第一覆蓋層44中受到來(lái)自流動(dòng)層10的沖擊與摩擦特別激烈、要求高的耐磨耗性的部分進(jìn)行加強(qiáng)。特別是由于從下方吹起的流動(dòng)砂與焚燒物會(huì)猛烈地對(duì)位于最下級(jí)的直管部41a進(jìn)行沖擊，所以，直管部41a的外表面容易受到損傷。因此，至少在最下級(jí)的直管部41a的下部(下表面)設(shè)置第二覆蓋層45為佳。另一方面，多個(gè)直管部41a中位于上級(jí)側(cè)的直管部41a等，由于在流動(dòng)層10流動(dòng)的時(shí)候也位于流動(dòng)層10的上方，與流動(dòng)砂和焚燒物的接觸少，所以，也可以不設(shè)置第二覆蓋層45。在圖3所示的實(shí)例中，對(duì)于位于下數(shù)第一級(jí)和第二級(jí)的直管部41a，即在流動(dòng)層10不流動(dòng)的狀態(tài)下也埋沒于流動(dòng)層10內(nèi)的直管部41a，分別設(shè)置第二覆蓋層45。另一方面，在其它的位于下數(shù)第三級(jí)～最上級(jí)的直管部41a中，由于受到來(lái)自流動(dòng)層10的沖擊和摩擦比下數(shù)第一級(jí)和第二級(jí)的直管部41a少，所以，沒有設(shè)置第二覆蓋層45，處于露出了第一覆蓋層44的狀態(tài)。
在最下級(jí)的直管部41a中，第二覆蓋層45從直管部41a的下部整體遍布兩側(cè)部整體而設(shè)置，形成為截面形狀近似為C字狀。在下數(shù)第二級(jí)的直管部41a中，第二覆蓋層45被設(shè)置成覆蓋直管部41a的兩側(cè)部整體。
而且，在沿著管主體42彼此之間的槽狀部分，即在分別位于最下級(jí)的管主體42的上部與下數(shù)第二級(jí)的管主體42的下部接觸的位置兩側(cè)的槽狀部分46處，沒有設(shè)置第二覆蓋層45，處于露出了第一覆蓋層44的狀態(tài)，第二覆蓋層45被設(shè)置于從槽狀部分46分隔的部分。在圖示的實(shí)例中，對(duì)于最下級(jí)的直管部41a而言，在直管部41a的橫截面中，以流路43的中央部為中心、使從中央部朝向上方的近似鉛垂面作為基準(zhǔn)的中心角大約為30°的范圍的部分，成為沒有形成第二覆蓋層45的部分。即，第二覆蓋層45連續(xù)形成于中心角約為300°范圍的部分。另外，對(duì)于下數(shù)第二級(jí)的直管部41a而言，在直管部41a的橫截面中，以流路43的中央部為中心、使從中央部朝向上方的近似鉛垂面作為基準(zhǔn)的中心角大約為30°的范圍的部分，以及使從中央部朝向下方的近似鉛垂面作為基準(zhǔn)的中心角大約為30°的范圍的部分，成為沒有形成第二覆蓋層45的部分。即，第二覆蓋層45a在直管部41a的兩側(cè)，分別連續(xù)形成在中心角約為120°左右的范圍部分。
這樣，如果第二覆蓋層45在各直管部41a的圓周方向，形成為覆蓋第一覆蓋層44的一部分而不是外表面整體，則在管主體42與第一覆蓋層44隨著溫度變化而膨脹或收縮時(shí)，能夠保持余量而變形。即，當(dāng)在高溫環(huán)境下管主體42以及第一覆蓋層44產(chǎn)生變形時(shí)，可以使管主體42以及第一覆蓋層44具有用于能夠在圓周方向伸長(zhǎng)的(用于能夠使外徑膨脹的)延伸空間。特別在第二覆蓋層45的材料是高硬度的金屬且延展性小的情況下，如果利用第二覆蓋層45過度覆蓋第一覆蓋層44整體，則管主體42以及第一覆蓋層44的變形將被限制，使得管主體42和第一覆蓋層44無(wú)法在圓周方向進(jìn)行熱膨脹，而產(chǎn)生過剩的應(yīng)力，可能破壞傳熱管41。例如，管主體42以及第一覆蓋層44沿半徑方向變形，導(dǎo)致管主體42、第一覆蓋層44和第二覆蓋層45相互分離。與之相對(duì)，如果僅第一覆蓋層44的一部分被第二覆蓋層45覆蓋，則在沒有被第二覆蓋層45覆蓋的部分可以具有余量地進(jìn)行變形，從而可以防止管主體42、第一覆蓋層44和第二覆蓋層45相互分離。特別是如果在槽狀部分46處不形成第二覆蓋層45，則各直管部41a容易分別獨(dú)立變形。因此，可以有效地防止傳熱管41的損傷。而且，由第二覆蓋層45覆蓋的面積越少，越可以提高傳熱管41的熱傳導(dǎo)性，具有能夠有效調(diào)節(jié)流動(dòng)層10的溫度的優(yōu)點(diǎn)。
如上所述，第二覆蓋層45通過對(duì)第一覆蓋層44的外表面實(shí)施堆焊而形成。堆焊可以通過例如采用了自動(dòng)焊接裝置的電弧焊接等自動(dòng)進(jìn)行。焊縫例如沿著管主體42的長(zhǎng)度方向而延伸。這樣，當(dāng)通過硬化堆焊形成第二覆蓋層45時(shí)，在第一覆蓋層44的外表面與第二覆蓋層45之間的交界部分會(huì)產(chǎn)生熔化，能夠可靠地使第二覆蓋層45與第一覆蓋層44接合，與例如通過噴鍍或壓焊使第二覆蓋層45與第一覆蓋層44接合的情況相比，可以牢靠地使二者接合。因此，可防止第二覆蓋層45從第一覆蓋層44剝離，從而能夠可靠地保護(hù)第一覆蓋層44。而且，由于即使受到長(zhǎng)時(shí)間的摩擦或沖擊，也難以從第一覆蓋層44剝離，所以，能夠延長(zhǎng)傳熱管41的壽命。
在傳熱管41的半徑方向，第二覆蓋層45的厚度形成得比管主體42的厚度薄。而且，第二覆蓋層45的厚度可以比第一覆蓋層44的厚度厚，例如可以約為3mm～6mm左右。另外，第二覆蓋層45的厚度也可以薄至3mm以下，但是該情況下存在著下述不良情況，即，第一覆蓋層44的成分可能會(huì)過度熔化到第二覆蓋層45之中，無(wú)法得到足夠的性能，而且會(huì)在第二覆蓋層45的厚度中產(chǎn)生不均等。為了避免上述的不良情況，需要使加工條件最佳化，由此導(dǎo)致加工變得困難。另一方面，如果加厚第二覆蓋層45，則雖然有提高第二覆蓋層45的強(qiáng)度的優(yōu)點(diǎn)，但是，在如前所述，例如采用鉻系合金等作為第二覆蓋層45時(shí)，由于其熱傳導(dǎo)率比管主體42的材料小，所以，如果過度增加第二覆蓋層45的厚度，則第二覆蓋層45的熱傳導(dǎo)性會(huì)變差，存在著傳熱管41的溫度調(diào)節(jié)功能將下降的可能。而且，第二覆蓋層45的厚度越厚，加工成本也越高。因此，從第二覆蓋層45的功能、堆焊的施工性、經(jīng)濟(jì)性等考慮，優(yōu)選第二覆蓋層45的厚度為3mm～6mm左右。另外，在本實(shí)施方式中，第二覆蓋層45具有與第一覆蓋層44相同程度的熱傳導(dǎo)率，或者大于第一覆蓋層44的熱傳導(dǎo)率。
此外，在制造傳熱管41時(shí)，首先采用自動(dòng)焊接裝置，基于電弧焊接或氣體焊接等對(duì)管主體42的整個(gè)外表面實(shí)施堆焊，由此形成第一覆蓋層44。然后，在第一覆蓋層44的外表面，采用自動(dòng)焊接裝置，基于電弧焊接或氣體焊接等對(duì)既定的部分實(shí)施堆焊，由此形成第二覆蓋層45。
在具有以上構(gòu)造的傳熱管41中，被供給到傳熱管41內(nèi)的流路43中的制冷劑，和傳熱管41外部的氣氛、或與傳熱管41的外表面接觸的流動(dòng)砂和焚燒物，經(jīng)由傳熱管41的內(nèi)外表面進(jìn)行熱交換。即，被供給到傳熱管41內(nèi)的流路43中的制冷劑，和傳熱管41外部的氣氛、或與傳熱管41的外表面接觸的流動(dòng)砂和焚燒物，經(jīng)由管主體42以及第一覆蓋層44、或者經(jīng)由管主體42、第一覆蓋層44以及第二覆蓋層45而進(jìn)行熱交換。由此，外部的氣氛、流動(dòng)砂、焚燒物等被冷卻，使得溫度被調(diào)節(jié)。另外，如圖1所示，制冷劑從設(shè)置于傳熱管41的最下側(cè)的直管部41a的端部被分別供給到傳熱管41內(nèi)，在直管部41a內(nèi)和彎曲部41b內(nèi)交替流動(dòng)，一邊在各直管部41a內(nèi)交替地反向流動(dòng)，一邊從下方朝向上方，由設(shè)置于最上側(cè)的直管部41a的端部被排出。
如圖1所示，在爐體2的側(cè)壁部6設(shè)置有向二次燃燒室S2噴射火焰的燃燒器的噴射口49。通過從該噴射口49噴射火焰，可以促進(jìn)從一次燃燒室S1上升的排氣的燃燒。
在后內(nèi)側(cè)面6b的上端部，設(shè)置有對(duì)二次燃燒室S2內(nèi)的氣氛進(jìn)行排氣的排氣口50。排氣口50與排氣通路51連接。該排氣通路51與袋式除塵器52連接。一次燃燒室S1、二次燃燒室S2內(nèi)的氣氛在二次燃燒室S2內(nèi)上升，從排氣口50被排出。而且，在被袋式除塵器52捕捉了塵埃之后，向外部進(jìn)行排氣。
下面，對(duì)于利用了如上構(gòu)成的流動(dòng)床爐1的焚燒物的焚燒處理進(jìn)行說明。首先，利用混合器14對(duì)投入到料斗13的焚燒物和流動(dòng)砂進(jìn)行混合，基于給塵裝置15的運(yùn)轉(zhuǎn)，以既定的供給流量經(jīng)由通路12以及投入口11，向一次燃燒室S1中連續(xù)進(jìn)行供給。
被如此供給到一次燃燒室S1內(nèi)的焚燒物，例如是對(duì)從廢棄汽車取下了循環(huán)設(shè)備的殘余部分進(jìn)行粉碎后的粉碎殘?jiān)?ASR)。ASR例如通過在廢棄汽車處理廠等進(jìn)行粉碎而產(chǎn)生。像ASR那樣的焚燒物，作為無(wú)機(jī)物含有Fe、Cu、Zn、Pb等金屬、玻璃等，而作為有機(jī)化合物含有橡膠、纖維碎屑或氨基甲酸乙酯等軟質(zhì)樹脂、氯乙烯等的硬質(zhì)塑料等。
向一次燃燒室S1內(nèi)連續(xù)供給流動(dòng)砂和焚燒物，另一方面，將空氣與來(lái)自二次燃燒室S2的排氣的混合氣體作為流動(dòng)化氣體，從各個(gè)氣體吹入部21朝上方吹入到一次燃燒室S1內(nèi)，來(lái)吹起流動(dòng)砂使其流動(dòng)化。由此，通過流動(dòng)化了的流動(dòng)砂一邊攪拌與流動(dòng)砂一起投入的焚燒物，一邊進(jìn)行加熱、焚燒。于是，焚燒物中的樹脂、纖維碎屑等的可燃物被熱分解或發(fā)生燃燒，產(chǎn)生包含熱分解氣體、氧化氣體等的氣體成分的排氣(一次燃燒氣體)。排氣從流動(dòng)層10上升，向設(shè)置在流動(dòng)層10上方的二次燃燒室S2流動(dòng)。
另外，流動(dòng)層10與傳熱管組40的各傳熱管41接觸，通過在內(nèi)部流通的制冷劑而被冷卻，從而來(lái)調(diào)整溫度。由此，即使在焚燒物的卡路里高的情況下，也能夠防止流動(dòng)層10的溫度過高，可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的燃燒處理。對(duì)于如ASR那樣的焚燒物而言，也可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的燃燒處理，從而可降低燃渣的生成。流動(dòng)層10的溫度被維持在約500℃～約1100℃左右(例如為約600℃～約800℃左右)。
在使流動(dòng)層10流動(dòng)的期間，流動(dòng)砂與焚燒物的流動(dòng)在傳熱管41的周圍活躍地進(jìn)行，金屬片與砂等、尖形硬質(zhì)的物質(zhì)會(huì)頻繁地沖擊傳熱管41的表面，并且，吹入流動(dòng)層10的流動(dòng)化用氣體會(huì)從外側(cè)加壓。另外，一次燃燒中爐體2內(nèi)處于高溫狀態(tài)，通過焚燒物的化學(xué)反應(yīng)會(huì)在爐體2內(nèi)產(chǎn)生HCl、Cl2等高腐蝕性氣體。即使在這樣的狀態(tài)下，由于傳熱管41的管主體42被第一覆蓋層44覆蓋保護(hù)，所以，也不會(huì)導(dǎo)致流動(dòng)砂與焚燒物直接沖擊管主體42、或腐蝕性氣體的成分與管主體42接觸。因此，可有效地防止管主體42的磨耗、破損、腐蝕等。而且，由于第一覆蓋層44具有出色的耐腐蝕性，所以，即使長(zhǎng)時(shí)間暴露于爐體2內(nèi)所產(chǎn)生的高腐蝕性氣體中也不會(huì)被腐蝕，可以持續(xù)保護(hù)管主體42。并且，由于第一覆蓋層44通過堆焊而非常牢固地與管主體42接合，所以，即使受到長(zhǎng)時(shí)間沖擊也不會(huì)從管主體42脫落，從而能夠可靠地對(duì)管主體42進(jìn)行持續(xù)的保護(hù)。
雖然位于下級(jí)側(cè)的直管部41a與彎曲部41b等，會(huì)特別地受到從下方猛烈吹起的流動(dòng)砂和焚燒物的沖擊，但由于在這樣會(huì)被特別強(qiáng)勁地施加沖擊與壓力的位置設(shè)置了具有高硬度的第二覆蓋層45，所以，可穩(wěn)固地保護(hù)第一覆蓋層44。由于第二覆蓋層45具有出色的耐腐蝕性，所以，即使長(zhǎng)時(shí)間暴露于爐體2內(nèi)所產(chǎn)生的高腐蝕性氣體中也不會(huì)被腐蝕，從而可持續(xù)保護(hù)第一覆蓋層44。并且，由于第二覆蓋層45通過堆焊而與第一覆蓋層44非常穩(wěn)固地接合，所以，即使受到長(zhǎng)時(shí)間的沖擊也不會(huì)從第一覆蓋層44脫落，由此能夠可靠地持續(xù)保護(hù)第一覆蓋層44。
焚燒后殘留的焚燒物燃渣與流動(dòng)砂從取出口30被排出。然后，在利用篩子等區(qū)分除去了燃渣之后，使流動(dòng)砂返回到料斗13。
另一方面，從一次燃燒室S1向二次燃燒室S2上升的排氣，通過在二次燃燒室S2的下端部與從噴射口49供給的火焰混合而被加熱。排氣一邊進(jìn)行二次燃燒一邊在二次燃燒室S2內(nèi)上升，在進(jìn)行了未燃?xì)怏w與微細(xì)焚燒物的燃燒之后，從排氣口50被排出。而且，在利用袋式除塵器52對(duì)排氣中的飛灰等進(jìn)行吸塵之后，被排出到外部。
根據(jù)該流動(dòng)床爐1的傳熱管41，可以通過第一覆蓋層44可靠地保護(hù)管主體42，而且通過第二覆蓋層45能夠加強(qiáng)第一覆蓋層44。通過利用堆焊形成第一覆蓋層44，可以將其牢固地與管主體42接合。通過利用堆焊形成第二覆蓋層45，可以將其牢固地與第一覆蓋層44接合。通過在管主體42與第二覆蓋層45之間設(shè)置了第一覆蓋層44，即使第二覆蓋層45發(fā)生裂縫，也可以防止裂縫發(fā)展到管主體42。因此，能夠使傳熱管41具有足夠的耐久性，并可以提高其耐熱性、耐磨耗性、耐腐蝕性、熱傳導(dǎo)性等。即使傳熱管41暴露于爐體2內(nèi)的高溫、高腐蝕性的環(huán)境中，也可以防止傳熱管41的磨耗、損傷、腐蝕、裂縫等劣化，從而延長(zhǎng)傳熱管41的壽命。因此，能夠減少傳熱管41的檢查、修補(bǔ)、更換等的頻度。而且，可削減傳熱管41的檢查、修補(bǔ)、更換等所需要的人工費(fèi)用與設(shè)備費(fèi)用等成本。
以上對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行了說明，但本發(fā)明不限定于該實(shí)例。如果是本領(lǐng)域人員，則在專利申請(qǐng)的范圍所記載的技術(shù)思想范疇內(nèi)，可以想到各種變更例或修正例，對(duì)于這些內(nèi)容當(dāng)然也屬于本發(fā)明的技術(shù)范圍之內(nèi)。
例如，傳熱管41中的直管部41a的根數(shù)等不限定于以上的實(shí)施方式所示的根數(shù)。另外，傳熱管41呈近似圓管狀，由直管部41a和彎曲部41b構(gòu)成，但傳熱管41的形狀不限定于此，例如也可以是角管狀。設(shè)置第一覆蓋層44和第二覆蓋層45的部分也不限定于以上的實(shí)施方式所示的位置。
在以上的實(shí)施方式中，第二覆蓋層45的厚度設(shè)為一定，但也可形成為局部厚或局部薄。例如也可如圖4所示，在傳熱管41的位于最下級(jí)的直管部41a的下表面，將第二覆蓋層45的厚度形成得比其他部分厚。該情況下，能夠良好地對(duì)流動(dòng)砂與焚燒物易于猛烈沖擊的直管部41a的下表面進(jìn)行加強(qiáng)。而且，雖然未進(jìn)行圖示，但在傳熱管41的前端部，即彎曲部41b的前表面(前內(nèi)側(cè)面6a側(cè)的曲面)，可以使得第二覆蓋層45的厚度比其他部分厚。該情況下也能夠良好地對(duì)流動(dòng)砂與焚燒物易于猛烈沖擊的彎曲部41b的前表面進(jìn)行加強(qiáng)。另外，在其他部分的第二覆蓋層45的厚度例如為3mm左右的情況下，位于最下級(jí)的直管部41a的下表面的第二覆蓋層45的厚度、與彎曲部41b的前表面的第二覆蓋層45的厚度例如可以為6mm左右。并且，例如通過在其他部分將第二覆蓋層45的堆焊設(shè)為一層，在位于最下級(jí)的直管部41a的下表面和彎曲部41b的前表面，將第二覆蓋層45的堆焊設(shè)為兩層，可以對(duì)厚度賦予變化。
在以上的實(shí)施方式中，對(duì)位于下數(shù)第三級(jí)～最上級(jí)的直管部41a不設(shè)置第二覆蓋層45，但也可以如圖5所示，對(duì)位于上數(shù)第一級(jí)和第二級(jí)的直管部41a也分別設(shè)置第二覆蓋層45。而且，雖然未進(jìn)行圖示，但也可以在朝向前方的彎曲部41b中的最上級(jí)的彎曲部41b上形成第二覆蓋層45。并且，也可以將傳熱管41形成為上下對(duì)稱的構(gòu)造。即，也可以在圖5中位于最上級(jí)的直管部41a上，設(shè)置與位于最下級(jí)的直管部41a對(duì)稱構(gòu)成的截面近似C字狀的第二覆蓋層45，在位于上數(shù)第二級(jí)的直管部41a上與位于下數(shù)第二級(jí)的直管部41a同樣，在兩側(cè)設(shè)置第二覆蓋層45，雖然未圖示，但在最上級(jí)的彎曲部41b形成與最下級(jí)的彎曲部41b對(duì)稱構(gòu)成的第二覆蓋層45。由此，即使上下翻轉(zhuǎn)傳熱管41，也可以同樣地使用，十分便利。例如在使用了一定期間之后使傳熱管41上下翻轉(zhuǎn)，將之前配置于上方的直管部41a放置到下方而埋沒于流動(dòng)層10，之前配置于下方的直管部41a放置到上方，而配置于流動(dòng)層10的上方，在該狀態(tài)下再次使用。這樣，即使下方的第二覆蓋層45劣化，通過靈活運(yùn)用上方的第二覆蓋層45，也可長(zhǎng)時(shí)間使用傳熱管41。而且，與將其更換為新制造的傳熱管41的情況相比，可有效利用傳熱管41，能夠削減傳熱管41所需要的成本。
另外，設(shè)置第二覆蓋層45的部分也可根據(jù)傳熱管41與流動(dòng)層10接觸的部分而適當(dāng)變更。例如，在傳熱管41整體埋沒于流動(dòng)層10內(nèi)的情況下，可以在傳熱管41的表面整體形成第二覆蓋層45。例如圖6所示，可在所有級(jí)的直管部41a的兩側(cè)分別設(shè)置第二覆蓋層45。而且，雖未圖示，但也可在朝向前方的所有級(jí)彎曲部41b上分別形成第二覆蓋層45。
還可如圖7所示，在沿著管主體42彼此之間的槽狀部分46處，設(shè)置用于防止直管部41a變形的加強(qiáng)件70。圖示的實(shí)例中，在位于各直管部41a彼此之間的兩側(cè)的槽狀部分46處，分別安裝有一根近似圓形的直棒狀加強(qiáng)件70。該加強(qiáng)件70沿著各槽狀部分46而延伸，對(duì)于各直管部41a的管主體42的外周面的兩側(cè)上部以及兩側(cè)下部，隔開間隔斷續(xù)地焊接在多個(gè)位置。該加強(qiáng)件70在進(jìn)行第一覆蓋層44的堆焊之前，與管主體42接合。由此，在進(jìn)行第一覆蓋層44與第二覆蓋層45的堆焊之際，可有效防止管主體42因熱而變形，提高了堆焊的作業(yè)性，改善了完成后的狀態(tài)。
管主體42、第一覆蓋層44、第二覆蓋層45等的材料不限定于以上實(shí)施方式所示的材料。例如，作為第二覆蓋層45，可替代鉻系合金而使用鈷合金(例如，斯特萊特(注冊(cè)商標(biāo))的以Co(鈷)為主要成分，由Cr(鉻)、W(鎢)等構(gòu)成的Co-Cr-W合金)等。在使用該鈷合金的情況下，也能夠使第二覆蓋層45具有足夠的耐熱性、耐腐蝕性、耐磨耗性，使其具有比管主體42出色的耐腐蝕性，而且，能夠使其具有比管主體42以及第一覆蓋層44高的硬度。
在以上的實(shí)施方式中，舉例說明了流動(dòng)床爐1所具備的傳熱管41，但本發(fā)明所涉及的傳熱管不限定于該流動(dòng)床爐1所具備的傳熱管，可適用于各種裝置所應(yīng)用的傳熱管。例如，也可以是鍋爐等所具備的傳熱管。
圖8所示的傳熱管81，例如是用于對(duì)焚燒處理廢棄物的焚燒爐中產(chǎn)生的排熱進(jìn)行回收而設(shè)置于鍋爐內(nèi)的設(shè)備，在內(nèi)部使水等制冷劑循環(huán)。該傳熱管81在鍋爐內(nèi)隔開既定間隔相互近似平行地設(shè)置有多根，由此構(gòu)成傳熱管組。另外，為了除去附著于傳熱管81的灰和熔渣(clinker)而設(shè)置有吹灰器裝置82，其用于以高壓對(duì)傳熱管81噴射例如水蒸氣等清掃用流體。
如圖9所示，傳熱管81具備近似圓管狀的管主體92，該管主體92具有大致一定的外徑以及內(nèi)徑，管主體92的內(nèi)部空間成為例如水(水蒸氣)等制冷劑通過的、具有近似圓形截面形狀的流路93。并且，在管主體92的外側(cè)具備覆蓋管主體92的一部分的第一覆蓋層94、以及覆蓋第一覆蓋層94的整個(gè)外側(cè)的第二覆蓋層95。第一覆蓋層94在直管狀的管主體92的長(zhǎng)度方向(高度方向)，局部設(shè)置在能夠被來(lái)自吹灰器裝置82的清掃用流體吹到的范圍(參照?qǐng)D8)而且，在管主體92的圓周方向被層疊成覆蓋管主體92的整個(gè)外周面。第二覆蓋層95形成為覆蓋第一覆蓋層94的整個(gè)外周面。而且，第一覆蓋層94通過對(duì)管主體92的外周面實(shí)施堆焊而形成。第二覆蓋層95通過對(duì)第一覆蓋層94的外周面實(shí)施堆焊而形成。在傳熱管81的半徑方向，第一覆蓋層94和第二覆蓋層95分別形成得比管主體92的厚度薄。
作為管主體92，例如可使用鍋爐·熱交換器用碳素鋼鋼管(低碳素鋼)、或鍋爐·熱交換器用合金鋼鋼管(低合金鋼)等。作為第一覆蓋層94的材料可使用具有足夠的耐熱性、耐腐蝕性且與管主體92的材料具有相同程度延展性的材料，例如奧氏體系不銹鋼等。作為第二覆蓋層95的材料可使用硬度高的材料，例如鉻系合金等。
如圖10所示，吹灰器裝置82具備能夠進(jìn)退移動(dòng)到鍋爐內(nèi)的槍管(lance tube)101、和驅(qū)動(dòng)槍管101的驅(qū)動(dòng)部102。槍管101被設(shè)置成使長(zhǎng)度方向朝向近似水平，沿著近似水平方向直線前進(jìn)。而且，槍管101能夠以其長(zhǎng)度方向的中心軸為旋轉(zhuǎn)中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。在槍管101的前端設(shè)置有噴嘴103。清掃用流體被供給到槍管101內(nèi)，從形成于噴嘴103的噴射口103a朝向噴嘴103的外周圍噴射。而且，噴嘴103隨著槍管101的進(jìn)退移動(dòng)，能夠在傳熱管81彼此之間的間隙中進(jìn)退移動(dòng)。并且，通過隨著槍管101的旋轉(zhuǎn)，使噴射口103a旋轉(zhuǎn)，清掃用流體可以向噴嘴103的外周圍散布。
在該構(gòu)成中，由廢棄物的焚燒而產(chǎn)生的排氣通過圖8所示的傳熱管81之間而被排出，此時(shí)，通過利用各傳熱管81在排氣與各傳熱管81內(nèi)的制冷劑之間進(jìn)行熱交換，來(lái)回收排氣的排熱。若如此進(jìn)行熱交換使排氣的溫度產(chǎn)生了降低，則排氣中的成分會(huì)凝聚于傳熱管81的外表面，因此附著有灰與熔渣等，導(dǎo)致熱交換的效率降低。為了除去附著于該傳熱管81的灰與熔渣，利用吹灰器裝置82定期進(jìn)行吹灰。即，使噴嘴103進(jìn)入到傳熱管81之間，通過一邊使噴嘴103旋轉(zhuǎn)，一邊對(duì)傳熱管81吹出高壓的清掃用流體，將傳熱管81表面的附著物吹走。清掃用流體被吹向形成于傳熱管81的第二覆蓋層95的外表面。
由于第二覆蓋層95對(duì)清掃用流體具有足夠的耐腐蝕性，且由硬度高的材料形成，所以，即使進(jìn)行吹灰，也難以被腐蝕或被磨耗。因此，可防止傳熱管81發(fā)生排氣腐蝕(drain attack)。即，可通過第一覆蓋層94和第二覆蓋層95保護(hù)管主體92。而且，第一覆蓋層94通過堆焊被牢固地接合于管主體92，第二覆蓋層95通過堆焊被牢固地接合于第一覆蓋層94。并且，通過在管主體92與第二覆蓋層95之間設(shè)置第一覆蓋層94，即使第二覆蓋層95中發(fā)生裂縫，也可防止裂縫發(fā)展到管主體92。因此，可使傳熱管81具有足夠的耐久性，并能夠提高耐熱性、耐磨耗性、耐腐蝕性、熱傳導(dǎo)性等。
本發(fā)明可應(yīng)用于例如在流動(dòng)床爐中用于進(jìn)行溫度調(diào)整的傳熱管、在鍋爐中用于回收排熱的傳熱管、流動(dòng)床爐等。
權(quán)利要求
1.一種傳熱管，在設(shè)置于管主體內(nèi)部的流路與管主體的外部之間進(jìn)行熱交換，其特征在于，在前述管主體的外側(cè)設(shè)置有覆蓋前述管主體的一部分或全部的第一覆蓋層，在前述第一覆蓋層的外側(cè)設(shè)置有覆蓋前述第一覆蓋層的一部分或全部的第二覆蓋層，前述第一覆蓋層由延展性大于前述第二覆蓋層的材料形成，前述第二覆蓋層由硬度高于前述第一覆蓋層的材料形成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳熱管，其特征在于，前述第一覆蓋層通過對(duì)前述管主體實(shí)施堆焊而形成，前述第二覆蓋層通過對(duì)前述第一覆蓋層實(shí)施堆焊而形成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳熱管，其特征在于，前述第一覆蓋層以及前述第二覆蓋層由對(duì)外部氣氛的耐腐蝕性高于前述管主體的材料構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳熱管，其特征在于，前述管主體由熱傳導(dǎo)率高于前述第一覆蓋層以及前述第二覆蓋層的材料構(gòu)成，前述第一覆蓋層的厚度以及前述第二覆蓋層的厚度比前述管主體的厚度薄。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳熱管，其特征在于，前述管主體的材料是碳素鋼或低合金鋼。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳熱管，其特征在于，前述第一覆蓋層的材料是奧氏體系不銹鋼。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳熱管，其特征在于，前述第二覆蓋層的材料是鉻系合金。
8.一種傳熱管的制造方法，是權(quán)利要求1～7中任意一項(xiàng)所述的傳熱管的制造方法，其特征在于，通過對(duì)前述管主體實(shí)施堆焊形成前述第一覆蓋層，通過對(duì)前述第一覆蓋層實(shí)施堆焊形成前述第二覆蓋層。
9.一種流動(dòng)床爐，是在爐體內(nèi)使流動(dòng)介質(zhì)流動(dòng)、使焚燒物焚燒的流動(dòng)床爐，其特征在于，在前述爐體內(nèi)具有權(quán)利要求1～7中任意一項(xiàng)所述的傳熱管。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的流動(dòng)床爐，其特征在于，前述第二覆蓋層設(shè)置在前述傳熱管與前述流動(dòng)介質(zhì)接觸的部分。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的流動(dòng)床爐，其特征在于，前述傳熱管具備相互近似平行配置的多個(gè)直管部。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的流動(dòng)床爐，其特征在于，前述多個(gè)直管部配置成在相互不同的高度處，分別使長(zhǎng)度方向朝向橫向，前述第二覆蓋層至少被設(shè)置在前述多個(gè)直管部中位于最下級(jí)的直管部的下部。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的流動(dòng)床爐，其特征在于，相鄰的直管部的管主體彼此相互接觸，前述第二覆蓋層設(shè)置在從前述直管部的管主體彼此接觸的部分分隔的部分。
全文摘要
在傳熱管(41)的管主體(42)的外側(cè)，設(shè)置有覆蓋管主體(42)的一部分或全部的第一覆蓋層(44)，在該第一覆蓋層(44)的外側(cè)設(shè)置有覆蓋第一覆蓋層(44)的一部分或全部的第二覆蓋層(45)。第一覆蓋層(44)通過對(duì)管主體(42)實(shí)施堆焊、由延展性大于第二覆蓋層(45)的材料形成。第二覆蓋層(45)通過對(duì)第一覆蓋層(44)實(shí)施堆焊、由硬度高于第一覆蓋層(44)的材料形成。
文檔編號(hào)F23G5/30GK1991291SQ20061015627
公開日2007年7月4日 申請(qǐng)日期2006年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月28日
發(fā)明者豬股寬成, 吉田浩 申請(qǐng)人:同和控股(集團(tuán))有限公司