特許 7499392 伝熱管用止栓治具および熱交換器、排煙処理装置、伝熱管の漏洩検出方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-06-05

(45)【発行日】2024-06-13

(54)【発明の名称】伝熱管用止栓治具および熱交換器、排煙処理装置、伝熱管の漏洩検出方法

(51)【国際特許分類】

   F28F 9/02 20060101AFI20240606BHJP

   F28D 1/047 20060101ALI20240606BHJP

【ＦＩ】

F28F9/02 301Z

F28F9/02 J

F28D1/047 B

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2023141513

(22)【出願日】2023-08-31

【審査請求日】2023-09-15

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】315016723

【氏名又は名称】三菱重工パワー環境ソリューション株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】橋本 伸太郎

(72)【発明者】

【氏名】藤原 素明

(72)【発明者】

【氏名】徳重 信

(72)【発明者】

【氏名】吉田 輝

(72)【発明者】

【氏名】田中 崇雄

(72)【発明者】

【氏名】齋藤 隆行

(72)【発明者】

【氏名】岡本 卓也

(72)【発明者】

【氏名】磯 英也

【審査官】大谷 光司

(56)【参考文献】

【文献】特許第７２２１４３６（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】米国特許第０３７７７１１０（ＵＳ，Ａ）

【文献】実開昭５６－１０９６２５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１５－１６０２８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１１／１０４９１８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１４－０３０８４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５２－１０８５４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１７／１９１６００（ＷＯ，Ａ１）

【文献】中国実用新案第２０９９６１０５５（ＣＮ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２８Ｆ９／０２

Ｆ２３Ｊ１５／００－１５／０８

Ｇ０１Ｍ３／００－３／４０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ガスパスを区画するダクトケーシングと、熱媒体の給排部と作業孔が前記ダクトケーシングの外側に位置するように前記ダクトケーシングに設けられるヘッダと、前記ダクトケーシングの内部に配置されて端部が前記ヘッダに連結される伝熱管とを備える熱交換器において、
前記ダクトケーシングの外側から前記作業孔および前記伝熱管の端部を閉塞する伝熱管用止栓治具であって、
前記伝熱管の端部に嵌入して閉止可能な止栓プラグと、
前記作業孔に嵌入して閉止可能なヘッダプラグと、
一端部に前記止栓プラグが連結されて他端部側に前記ヘッダプラグが軸方向に沿って移動自在に支持される連結軸と、
を備え、
前記ヘッダプラグと前記連結軸は、互いにねじ係合することで軸方向に沿って相対移動自在である、
伝熱管用止栓治具。

【請求項2】

前記止栓プラグは、円錐台形状をなして前記連結軸の一端部が貫通するシリコンゴム製の止栓プラグ本体と、外径が前記止栓プラグ本体の外径より小さくて前記止栓プラグ本体を貫通した前記連結軸の一端部に固定される固定部とを有し、前記連結軸は、ねじ軸と、前記ねじ軸の一端部側に固定されて前記固定部と共に前記止栓プラグ本体を挟持するプラグ押えとを有する、
請求項１に記載の伝熱管用止栓治具。

【請求項3】

前記ヘッダプラグは、ヘッダプラグ本体と、前記ヘッダプラグ本体の先端部に設けられて前記作業孔の内周部に設けられた雌ねじ部に螺合する雄ねじ部とを有する、
請求項１に記載の伝熱管用止栓治具。

【請求項4】

前記ヘッダプラグは、前記雄ねじ部が平行ねじであり、前記ヘッダの外面にシール部材を介して接触するフランジ部を有する、
請求項３に記載の伝熱管用止栓治具。

【請求項5】

前記ヘッダプラグは、円筒形状をなし、前記連結軸の他端部が螺合する第１雌ねじ部と、前記第１雌ねじ部より大径の第２雌ねじ部を有し、前記ヘッダの外側から前記ヘッダプラグの前記第２雌ねじ部に螺合するリーク防止蓋が設けられる、
請求項１に記載の伝熱管用止栓治具。

【請求項6】

前記リーク防止蓋は、前記ヘッダプラグを貫通した前記連結軸の他端部との接触を阻止する空間部が設けられる、
請求項５に記載の伝熱管用止栓治具。

【請求項7】

請求項１に記載の伝熱管用止栓治具が装着される熱交換器。

【請求項8】

排ガスの熱の一部を回収する熱回収装置と、
熱回収後の前記排ガスに含まれるばいじんを除去する集塵装置と、
集塵後の前記排ガスに含まれる硫黄酸化物を除去する脱硫装置と、
脱硫後の前記排ガスを再加熱する再加熱装置と、
を備え、
請求項７に記載の熱交換器が前記熱回収装置と前記再加熱装置の少なくともいずれか一方に適用される、
排煙処理装置。

【請求項9】

請求項７に記載の熱交換器において、
前記伝熱管用止栓治具の前記ヘッダプラグにより前記作業孔を閉止したままで前記止栓プラグを前記伝熱管の端部から抜き取るステップと、
前記ヘッダおよび前記伝熱管を密閉状態として加圧するステップと、
前記ヘッダおよび前記伝熱管の空間部の圧力低下の有無を検出するステップと、
を有する伝熱管の漏洩検出方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、伝熱管用止栓治具、熱交換器、排煙処理装置、伝熱管の漏洩検出方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

火力発電設備などに設けられる排煙処理装置は、熱回収装置と、電気集塵装置と、脱硫装置と、再加熱装置などから構成される。ボイラから排出される排ガスは、電気集塵装置により含有するばいじんが除去され、脱硫装置により含有する亜硫酸ガスが除去される。このとき、熱回収装置は、排ガスから熱を回収する。再加熱装置は、熱回収装置が回収した熱により脱硫後の排ガスを再加熱し、白煙の排出を抑制する。

【0003】

熱回収装置や再加熱装置としての熱交換器は、ケーシングと、入口ヘッダと、出口ヘッダと、複数の伝熱管とを備える。入口ヘッダと出口ヘッダは、ケーシングに固定され、複数の伝熱管は、ケーシングの内部に配置され、一端部が入口ヘッダに連結され、他端部が出口ヘッダに連結される。そのため、入口部からケーシングの内部に導入された排ガスと、複数の伝熱管の内部を流れる熱媒体との間で熱交換を行う。

【0004】

上述した熱交換器にて、排ガスは、ばいじんを含んでおり、伝熱管は、排ガスに含まれるばいじんが接触することで摩耗が発生し、熱媒体の漏洩が発生することがある。また、排ガスは、硫黄酸化物を含んでおり、伝熱管は、漏洩した熱媒体の影響を受けて腐食する。伝熱管が損傷すると、損傷した伝熱管の入口部と出口部を止栓して使用不能とする。このような熱交換器としては、例えば、特許文献１に記載されたものがある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０２１－０１１９５９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

損傷した伝熱管を止栓する場合、作業者は、まず、入口ヘッダ（または、出口ヘッダ）に設けられた作業孔から、作業工具を用いて止栓を入口ヘッダの内部に挿入し、伝熱管の端部に押し込む。作業者は、次に、作業工具を挿入した作業孔に隣接する作業孔から溶接トーチを差し込み、止栓を伝熱管の端部に溶接により固定する。このように伝熱管の止栓作業は、作業者が入口ヘッダの内部の狭い空間で行われることから、作業が高度で困難なものとなるという課題がある。そして、伝熱管の端部への止栓の溶接が不十分であると、熱媒体の漏洩を防止することができない。

【0007】

本開示は、上述した課題を解決するものであり、止栓作業の作業性の向上を図る伝熱管用止栓治具および熱交換器、排煙処理装置、伝熱管の漏洩検出方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記の目的を達成するための本開示の伝熱管用止栓治具は、ガスパスを区画するダクトケーシングと、熱媒体の給排部と作業孔が前記ダクトケーシングの外側に位置するように前記ダクトケーシングに設けられるヘッダと、前記ダクトケーシングの内部に配置されて端部が前記ヘッダに連結される伝熱管とを備える熱交換器において、前記ダクトケーシングの外側から前記作業孔および前記伝熱管の端部を閉塞する伝熱管用止栓治具であって、前記伝熱管の端部に嵌入して閉止可能な止栓プラグと、前記作業孔に嵌入して閉止可能なヘッダプラグと、一端部に前記止栓プラグが連結されて他端部側に前記ヘッダプラグが軸方向に沿って移動自在に支持される連結軸と、を備える。

【0009】

また、本開示の熱交換器は、前記伝熱管用止栓治具が装着される。

【0010】

また、本開示の排煙処理装置は、排ガスの熱の一部を回収する熱回収装置と、熱回収後の前記排ガスに含まれるばいじんを除去する集塵装置と、集塵後の前記排ガスに含まれる硫黄酸化物を除去する脱硫装置と、脱硫後の前記排ガスを再加熱する再加熱装置と、を備え、前記熱交換器が前記熱回収装置と前記再加熱装置の少なくともいずれか一方に適用される。

【0011】

また、本開示の伝熱管の漏洩検出方法は、前記熱交換器において、前記伝熱管用止栓治具の前記ヘッダプラグにより前記作業孔を閉止したままで前記止栓プラグを前記伝熱管の端部から抜き取るステップと、前記ヘッダおよび前記伝熱管を密閉状態として加圧するステップと、前記ヘッダおよび前記伝熱管の空間部の圧力低下の有無を検出するステップと、を有する。

【発明の効果】

【0012】

本開示の伝熱管用止栓治具および熱交換器、排煙処理装置、伝熱管の漏洩検出方法によれば、止栓作業の作業性の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】図１は、本実施形態の排煙処理装置を表す概略構成図である。

【図2】図２は、本実施形態の熱回収装置および再加熱装置を表す概略構成図である。

【図3】図３は、本実施形態の熱交換器を表す概略図である。

【図4】図４は、入口ヘッダを表す断面図である。

【図5】図５は、入口ヘッダを表す図４のＶ－Ｖ断面図である。

【図6】図６は、入口ヘッダのプラグ取付孔を表す断面図である。

【図7】図７は、本実施形態の止栓治具が装着された入口ヘッダを表す断面図である。

【図8】図８は、止栓治具におけるヘッダプラグを表す断面図である。

【図9】図９は、止栓治具における止栓プラグを表す断面図である。

【図10】図１０は、伝熱管の止栓方法を表す断面図である。

【図11】図１１は、伝熱管の止栓方法を表す断面図である。

【図12】図１２は、伝熱管の止栓方法を表す断面図である。

【図13】図１３は、止栓治具が装着された入口ヘッダを表す断面図である。

【図14】図１４は、伝熱管の漏洩検出方法を表すフローチャートである。

【図15】図１５は、伝熱管の漏洩検出方法を説明するための概略図である。

【図16】図１６は、伝熱管の漏洩検出方法を説明するための概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下に図面を参照して、本開示の好適な実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本開示が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含むものである。また、実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。

【0015】

［排煙処理装置］
図１は、本実施形態の排煙処理装置を表す概略構成図である。

【0016】

本実施形態において、図１に示すように、排煙処理装置１００は、各種の発電プラントや工場などにて、ボイラ１１１から排出される排ガス（排煙）Ｇが煙突１１２から放出される過程で、排ガスＧに含まれるばいじんや硫黄酸化物（ＳＯｘ）を除去するものである。

【0017】

排煙処理装置１００は、熱回収装置１０１と、電気集塵装置１０２と、送風装置（誘引通風機）１０３と、脱硫装置１０４と、再加熱装置１０５と、送風装置（脱硫通風機）１０６とを備える。送風装置１０３，１０６が駆動することで、ボイラ１１１から排出される排ガスＧは、熱回収装置１０１、電気集塵装置１０２、脱硫装置１０４、再加熱装置１０５を通って煙突１１２に送られる。なお、熱回収装置１０１の上流側に脱硝装置を設けてもよい。

【0018】

ボイラ１１１は、２つの排ガス通路１２１ａ，１２１ｂが設けられる。排ガス通路１２１ａは、熱回収装置１０１ａと電気集塵装置１０２ａと送風装置１０３ａが設けられ、排ガス通路１２１ｂは、熱回収装置１０１ｂと電気集塵装置１０２ｂと送風装置１０３ｂが設けられる。２つの排ガス通路１２１ａ，１２１ｂは、下流側が排ガス通路１２１ｃに合流する。排ガス通路１２１ｃは、脱硫装置１０４と再加熱装置１０５が設けられる。排ガス通路１２１ｃは、下流側が２つの排ガス通路１２１ｄ，１２１ｅに分岐する。排ガス通路１２１ｄは、送風装置１０６ａが設けられ、排ガス通路１２１ｅは、送風装置１０６ｂが設けられる。２つの排ガス通路１２１ｄ，１２１ｅは、下流側が排ガス通路１２１ｆに合流する。排ガス通路１２１ｆは、煙突１１２に連結される。また、排ガス通路１２１ｃにおける脱硫装置１０４の上流側と排ガス通路１２１ｆとを連結する排ガス通路１２１ｇが設けられる。排ガス通路１２１ｇは、開閉弁１２２が設けられる。

【0019】

熱回収装置１０１（１０１ａ，１０１ｂ）は、ボイラ１１１から排出された排ガスＧ（約１４０℃）と熱媒体（水など）との間で熱交換することで、排ガスＧから熱を回収する。熱回収装置１０１で熱回収された排ガスＧ（約９０℃）は、電気集塵装置１０２（１０２ａ，１０２ｂ）に導入される。電気集塵装置１０２は、排ガスＧからばいじんを除去する。

【0020】

電気集塵装置１０２でばいじんが除去された排ガスＧは、脱硫装置１０４に導入される。脱硫装置１０４は、石灰石（ＣａＣＯ_３）により、排ガスＧ中の硫黄酸化物を吸収除去し、副生成物として石膏（ＣａＳＯ_４．２Ｈ_２Ｏ）を生成する。脱硫装置１０４は、ミストエリミネータ１２３を有する。ミストエリミネータ１２３は、脱硫後の排ガスＧからミストを除去する。

【0021】

脱硫装置１０４により脱硫処理された排ガスＧ（約５０℃）は、ガスガスヒータの再加熱装置１０５に導入される。再加熱装置１０５は、熱回収装置１０１との間で熱媒体を循環する過程で、熱回収装置１０１により回収された熱により排ガスＧを再加熱する。熱回収装置１０１と再加熱装置１０５とは、第１熱媒体循環ラインＬ１１および第２熱媒体循環ラインＬ１２により連結される。第１熱媒体循環ラインＬ１１は、循環ポンプ１３１が設けられる。循環ポンプ１３１を駆動することで、再加熱装置１０５の熱媒体を第１熱媒体循環ラインＬ１１により熱回収装置１０１に戻す。第２熱媒体循環ラインＬ１２は、ヒータ１３２が設けられる。循環ポンプ１３１により熱回収装置１０１の熱媒体を第２熱媒体循環ラインＬ１２により再加熱装置１０５に供給する。この過程で、必要に応じてヒータ１３２を作動することで、熱媒体を加熱する。

【0022】

排ガスＧは、脱硫装置１０４で脱硫処理されることで温度が低下し、低温のままでは拡散しにくく白煙になるおそれがある。再加熱装置１０５は、拡散および白煙低減を目的として排ガスＧを再加熱することで昇温（約９０℃）させ、煙突１１２から大気に放出する。

【0023】

［熱回収装置および再加熱装置の構成］
図２は、本実施形態の熱回収装置および再加熱装置を表す概略構成図である。

【0024】

図２に示すように、熱回収装置１０１および再加熱装置１０５は、完全向流方式の熱交換器である。但し、熱回収装置１０１および再加熱装置１０５は、高温予熱向流方式、高温予熱並流方式、中温予熱方式などの他の方式の熱交換器であってもよい。

【0025】

熱回収装置１０１は、高温熱回収部１４１と、中温熱回収部１４２と、低温熱回収部１４３とを備える。高温熱回収部１４１と中温熱回収部１４２と低温熱回収部１４３は、排ガス通路１２１ａ（１２１ｂ）に配置される。

【0026】

高温熱回収部１４１は、複数の第１伝熱管１５１を有する。第１伝熱管１５１は、排ガス通路１２１ａ（１２１ｂ）に排ガスＧの流れ方向に沿って配置される。第１伝熱管１５１は、排ガスＧの流れ方向の上流側に位置する端部１５１ａが第１ヘッダ１５２に連結され、排ガスＧの流れ方向の下流側に位置する端部１５１ｂが第２ヘッダ１５３に連結される。

【0027】

中温熱回収部１４２は、高温熱回収部１４１より排ガスＧの流れ方向の下流側に配置される。中温熱回収部１４２は、複数の第２伝熱管１５４を有する。第２伝熱管１５４は、排ガス通路１２１ａ（１２１ｂ）に排ガスＧの流れ方向に沿って配置される。第２伝熱管１５４は、排ガスＧの流れ方向の上流側に位置する端部１５４ａが第１ヘッダ１５５に連結され、排ガスＧの流れ方向の下流側に位置する端部１５４ｂが第２ヘッダ１５６に連結される。

【0028】

低温熱回収部１４３は、中温熱回収部１４２より排ガスＧの流れ方向の下流側に配置される。低温熱回収部１４３は、複数の第３伝熱管１５７を有する。第３伝熱管１５７は、排ガス通路１２１ａ（１２１ｂ）に排ガスＧの流れ方向に沿って配置される。第３伝熱管１５７は、排ガスＧの流れ方向の上流側に位置する端部１５７ａが第１ヘッダ１５８に連結され、排ガスＧの流れ方向の下流側に位置する端部１５７ｂが第２ヘッダ１５９に連結される。

【0029】

再加熱装置１０５は、高温加熱部１６１と、中温加熱部１６２と、低温加熱部１６３とを備える。高温加熱部１６１と中温加熱部１６２と低温加熱部１６３は、排ガス通路１２１ｃに配置される。

【0030】

高温加熱部１６１は、複数の第１伝熱管１７１を有する。第１伝熱管１７１は、排ガス通路１２１ｃに排ガスＧの流れ方向に沿って配置される。第１伝熱管１７１は、排ガスＧの流れ方向の下流側に位置する端部１７１ａが第１ヘッダ１７２に連結され、排ガスＧの流れ方向の上流側に位置する端部１７１ｂが第２ヘッダ１７３に連結される。

【0031】

中温加熱部１６２は、高温加熱部１６１より排ガスＧの流れ方向の上流側に配置される。中温加熱部１６２は、複数の第２伝熱管１７４を有する。第２伝熱管１７４は、排ガス通路１２１ｃに排ガスＧの流れ方向に沿って配置される。第２伝熱管１７４は、排ガスＧの流れ方向の下流側に位置する端部１７４ａが第１ヘッダ１７５に連結され、排ガスＧの流れ方向の上流側に位置する端部１７４ｂが第２ヘッダ１７６に連結される。

【0032】

低温加熱部１６３は、中温加熱部１６２より排ガスＧの流れ方向の上流側に配置される。低温加熱部１６３は、複数の第３伝熱管１７７を有する。第３伝熱管１７７は、排ガス通路１２１ｃに排ガスＧの流れ方向に沿って配置される。第３伝熱管１７７は、排ガスＧの流れ方向の下流側に位置する端部１７７ａが第１ヘッダ１７８に連結され、排ガスＧの流れ方向の上流側に位置する端部１７７ｂが第２ヘッダ１７９に連結される。

【0033】

第１熱媒体循環ラインＬ１１は、上流側の端部が再加熱装置１０５における低温加熱部１６３の第２ヘッダ１７９に接続され、下流側の端部が熱回収装置１０１における低温熱回収部１４３の第２ヘッダ１５９に接続される。また、第２熱媒体循環ラインＬ１２は、上流側の端部が熱回収装置１０１における高温熱回収部１４１の第１ヘッダ１５２に接続され、下流側の端部が高温加熱部１６１の第１ヘッダ１７２に接続される。

【0034】

高温熱回収部１４１の第２ヘッダ１５３と中温熱回収部１４２の第１ヘッダ１５５は、第１接続ラインＬ２１よりに接続される。中温熱回収部１４２の第２ヘッダ１５６と低温熱回収部１４３の第１ヘッダ１５８は、第２接続ラインＬ２２よりに接続される。また、高温加熱部１６１の第２ヘッダ１７３と中温加熱部１６２の第１ヘッダ６５は、第１接続ラインＬ２３よりに接続される。中温加熱部１６２の第２ヘッダ１５６と低温加熱部１６３の第１ヘッダ１７８は、第２接続ラインＬ２４よりに接続される。

【0035】

また、第１熱媒体循環ラインＬ１１は、循環ポンプ１３１とドレンタンク１３３が設けられ、第２熱媒体循環ラインＬ１２は、ヒータ１３２が設けられる。そして、蒸気供給源（図示略）からヒータ１３２、ドレンタンク１３３に対して蒸気ラインＬ１３が設けられ、ドレンタンク１３３に蒸気ドレンラインＬ１４が設けられる。そして、蒸気ラインＬ１３は、開閉弁１３４が設けられる。

【0036】

そのため、再熱された低温の熱媒体は、第１熱媒体循環ラインＬ１１から熱回収装置１０１に供給される。熱回収装置１０１では、熱媒体が低温熱回収部１４３、中温熱回収部１４２、高温熱回収部１４１の順に流れ、各伝熱管１５１，１５４，１５７を流れるときに排ガスＧの熱を回収する。排ガスＧの熱を回収した熱媒体は、第２熱媒体循環ラインＬ１２に排出される。熱回収された高温の熱媒体は、第２熱媒体循環ラインＬ１２から再加熱装置１０５に供給される。再加熱装置１０５では、熱媒体が高温加熱部１６１、中温加熱部１６２、低温加熱部１６３の順に流れ、各伝熱管１７１，１７４，１７７を流れるときに排ガスＧを再加熱する。排ガスＧを再加熱した熱媒体は、第１熱媒体循環ラインＬ１１に排出される。

【0037】

［熱交換器の構成］
本実施形態では、本発明の熱交換器が上述した排煙処理装置１００における熱回収装置１０１や再加熱装置１０５に適用されたものとして説明する。但し、本発明の熱交換器は、排煙処理装置１００における熱回収装置１０１や再加熱装置１０５に限定されるものではない。

【0038】

図３は、本実施形態の熱交換器を表す概略図である。

【0039】

図３に示すように、熱交換器１１（熱回収装置１０１または再加熱装置１０５）は、１つのバンドル１２を備える。但し、熱交換器１１は、複数のバンドル１２を備えていてもよい。すなわち、バンドル１２は、例えば、熱回収装置１０１を構成する高温熱回収部１４１、中温熱回収部１４２、低温熱回収部１４３、または、再加熱装置１０５を構成する高温加熱部１６１、中温加熱部１６２、低温加熱部１６３に相当する。

【0040】

バンドル１２は、ダクトケーシング１３の内部に配置される。ダクトケーシング１３は、水平方向に沿った四角筒形状をなし、内部に排ガス通路１４が区画される。排ガス通路（ガスパス）１４は、鉛直方向に沿って設けられ、排ガスＧが鉛直方向に沿って流れる。但し、排ガス通路１４は、鉛直方向に限らず、水平方向に沿って設けられ、排ガスＧが水平方向に沿って流れるように構成してもよい。

【0041】

バンドル１２は、ケーシング２１と、入口ヘッダ２２と、出口ヘッダ２３と、複数の伝熱管２４とを有する。バンドル１２は、ダクトケーシング１３の内部に配置され、ダクトケーシング１３の内壁部に支持される。

【0042】

入口ヘッダ２２と出口ヘッダ２３は、ダクトケーシング１３の側壁部１３ａに固定されて支持される。入口ヘッダ２２と出口ヘッダ２３は、円筒管形状をなし、水平方向に沿って配置される。入口ヘッダ２２と出口ヘッダ２３は、鉛直方向に間隔を空けてダクトケーシング１３の側壁部１３ａに固定されて支持される。この場合、入口ヘッダ２２と出口ヘッダ２３は、水平方向の一方側（図３の右方側）が排ガス通路１４に面し、水平方向の他方側（図３の左方側）が排ガス通路１４の外側に面する。

【0043】

複数の伝熱管２４は、水平方向に沿って配置される。複数の伝熱管２４は、入口ヘッダ２２および出口ヘッダ２３の長手方向に交差する水平方向に沿って配置される。入口ヘッダ２２は、複数の伝熱管２４における長手方向の一端部が連結され、出口ヘッダ２３は、複数の伝熱管２４におけるの他端部が連結される。複数の伝熱管２４は、排ガス通路１４に位置する。すなわち、複数の伝熱管２４は、一端部が入口ヘッダ２２における排ガス通路１４に面する側に連結されて内部が連通する。複数の伝熱管２４は、他端部が出口ヘッダ２３における排ガス通路１４に面する側に連結されて内部が連通する。

【0044】

バンドル１２は、外側にケーシング２１が配置される。ケーシング２１は、複数の伝熱管２４を取り囲むように配置され、長手方向の端部が入口ヘッダ２２および出口ヘッダ２３に連結されると共に、ダクトケーシング１３の内壁部に支持される。ケーシング２１は、排ガスＧの流れ方向（鉛直方向）の上流側と下流側が開口する。

【0045】

入口ヘッダ２２は、側部に連結フランジ３１を有するフランジ接手３２が固定される。フランジ接手３２は、円筒形状をなし、入口ヘッダ２２における排ガス通路１４に面しない側に連結されて内部が連通する。フランジ接手３２は、入口ヘッダ２２における長手方向の一端部に配置される。出口ヘッダ２３は、側部に連結フランジ３３を有するフランジ接手３４が固定される。フランジ接手３４は、円筒形状をなし、出口ヘッダ２３における排ガス通路１４に面しない側に連結されて内部が連通する。フランジ接手３４は、出口ヘッダ２３における長手方向の他端部に配置される。

【0046】

伝熱管２４は、複数の直線部２４ａと、複数の第１湾曲部２４ｂと、複数の第２湾曲部２４ｃとを有する。複数の直線部２４ａは、素管の周囲に螺旋形状をなすフィンが固定されて構成される。複数の第１湾曲部２４ｂと複数の第２湾曲部２４ｃは、素管だけで構成され、フィンが設けられていない。複数の直線部２４ａは、隣接するもの同士の一端部が第１湾曲部２４ｂにより連結され、隣接するもの同士の他端部が第２湾曲部２４ｃにより連結される。伝熱管２４は、排ガスＧの流れ方向の下流側の直線部２４ａの一端部が入口ヘッダ２２に連結され、排ガスＧの流れ方向の上流側の直線部２４ａの一端部が出口ヘッダ２３に連結される。

【0047】

１つの伝熱管２４は、直線部２４ａと第１湾曲部２４ｂと第２湾曲部２４ｃが排ガスＧの流れ方向である鉛直方向に間隔を空けて配置される。複数の伝熱管２４は、排ガスＧの流れ方向に直交する水平方向（図３の紙面直交方向）に間隔を空けて配置されることで、伝熱管群を構成する。すなわち、複数の伝熱管２４は、一端部が入口ヘッダ２２における長手方向（水平方向）に間隔を空けて連結され、他端部が出口ヘッダ２３における長手方向（水平方向）に間隔を空けて連結される。

【0048】

熱媒体供給ラインＬ３１は、配管により構成され、端部にフランジ接手を有する。熱媒体供給ラインＬ３１は、配管のフランジ接手がバンドル１２における入口ヘッダ２２のフランジ接手３２に連結される。熱媒体排出ラインＬ３２は、配管により構成され、端部にフランジ接手を有する。熱媒体排出ラインＬ３２は、配管のフランジ接手がバンドル１２における出口ヘッダ２３のフランジ接手３４に連結される。

【0049】

［熱交換器の作動］
熱交換器１１は、排ガスＧと熱媒体との間で熱交換することで、排ガスＧから熱を回収して熱媒体を加熱、または、熱媒体の熱により排ガスＧを加熱する。

【0050】

熱媒体は、熱媒体供給ラインＬ３１からバンドル１２に供給され、入口ヘッダ２２から複数の伝熱管２４に流れる。バンドル１２は、熱媒体が複数の伝熱管２４を流れるとき、熱媒体と排ガス通路１４を流れる排ガスＧとの間で熱交換する。

【0051】

排ガスＧとの間で熱交換した熱媒体は、複数の伝熱管２４から出口ヘッダ２３に流れ、熱媒体排出ラインＬ３２に排出される。

【0052】

［ヘッダの構成］
図４は、入口ヘッダを表す断面図、図５は、入口ヘッダを表す図４のＶ－Ｖ断面図、図６は、入口ヘッダのプラグ取付孔を表す断面図である。なお、以下では、入口ヘッダ２２について説明するが、出口ヘッダ２３もほぼ同様の構成である。

【0053】

図４および図５に示すように、入口ヘッダ２２は、水平方向に沿う円筒管形状をなし、ダクトケーシング１３に固定される。入口ヘッダ２２は、排ガス通路１４に面する側に伝熱管２４の端部に連結される。この場合、入口ヘッダ２２は、長手方向に直交する水平方向に沿って取付孔４１が形成され、伝熱管２４の端部が取付孔４１に挿入されて固定される。このとき、伝熱管２４は、一端部が入口ヘッダ２２の取付孔４１に対して拡管部４２により連結される。

【0054】

すなわち、ヘッダ２２は、取付孔４１の内周面にリング形状をなす溝部が形成される。伝熱管２４は、端部の外径が取付孔４１の内径より若干小さい。伝熱管２４は、端部が取付孔４１に挿入される。そして、図示しない拡管用工具を伝熱管２４に挿入し、加圧部を取付孔４１に挿入された伝熱管２４の端部の内側に位置させる。ここで、加圧部により伝熱管２４の端部を拡径させることで、伝熱管２４の端部の一部が膨出して取付孔４１の溝部に入り込み、拡管部４２が形成される。

【0055】

また、入口ヘッダ２２は、排ガス通路１４に面しない側に作業孔４３が形成され、作業孔４３にヘッダプラグ４４が着脱自在に取付けられる。作業孔４３およびヘッダプラグ４４は、入口ヘッダ２２における長手方向に間隔を空けて複数設けられる。作業孔４３およびヘッダプラグ４４は、伝熱管２４の端部を止栓する止栓作業時に使用される。そのため、複数の作業孔４３およびヘッダプラグ４４は、入口ヘッダ２２に連結される複数の伝熱管２４の端部に対して、入口ヘッダ２２の径方向に対向して設けられる。

【0056】

図６に示すように、入口ヘッダ２２は、排ガス通路１４に面しない側に入口ヘッダ２２の径方向に沿って貫通するように作業孔４３が形成される。作業孔４３は、内周部に雌ねじ部４３ａが形成される。雌ねじ部４３ａは、ねじ山が螺旋形状をなす平行ねじである。また、入口ヘッダ２２は、外周部側に作業孔４３（雌ねじ部４３ａ）に連続して凹部４３ｂが設けられる。凹部４３ｂは、リング形状をなし、内径が作業孔４３の内径より大きい。凹部４３ｂは、円環形状をなす平面部がシール面になることから、入口ヘッダ２２において高精度の機械加工が施される。

【0057】

ヘッダプラグ４４は、ヘッダプラグ本体４４ａと、フランジ部４４ｂと、雄ねじ部４４ｃとを有する。ヘッダプラグ本体４４ａは、例えば、六角形状をなす。フランジ部４４ｂは、ヘッダプラグ本体４４ａと一体に設けられ、外径が４４ａの外径より大きい。雄ねじ部４４ｃは、ヘッダプラグ本体４４ａおよびフランジ部４４ｂと一体に設けられ、外径が４４ａの外径とほぼ同様である。雄ねじ部４４ｃは、ねじ山が螺旋形状をなす平行ねじである。雄ねじ部４４ｃは、作業孔４３の雌ねじ部４３ａに螺合可能である。

【0058】

なお、作業孔４３の雌ねじ部４３ａとヘッダプラグ４４の雄ねじ部４４ｃは、平行ねじである。テーパねじは、ねじの中心軸に対して、隣り合うねじの山頂と山頂を結んだ線に角度がついている。そのため、テーパねじは、ねじの外周が先端に向けて徐々に細くなる。一方、平行ねじは、ねじの中心軸に対して、隣り合うねじの山頂と山頂を結んだ線が平行である。平行ねじは、ねじの外周が先端に向けて同じである。そのため、平行ネジを採用することで、雄ねじと雌ねじが互いに螺合する位置で面によりシールすることができ、テーパねじに比べてシール性を高めることができる。また、ヘッダプラグ４４の雄ねじ部４４ｃがテーパねじある場合、入口ヘッダ２２の外面とヘッダプラグ４４との間に隙間が発生し、入口ヘッダ２２の外面が腐食するリスクがある。

【0059】

ヘッダプラグ４４は、雄ねじ部４４ｃが作業孔４３の雌ねじ部４３ａに螺合することで取付けられ、作業孔４３を閉塞して止水する。このとき、ヘッダプラグ４４と作業孔４３との間にメタルガスケット（シール部材）４５が装着される。メタルガスケット４５は、円環形状をなし、入口ヘッダ２２の凹部４３ｂに装着される。ヘッダプラグ４４の雄ねじ部４４ｃを作業孔４３の雌ねじ部４３ａに螺合させていくと、ヘッダプラグ４４のフランジ部４４ｂがメタルガスケット４５に接触し、メタルガスケット４５を凹部４３ｂの平面部（シール面）に押圧する。なお、ヘッダプラグ４４のフランジ部４４ｂをなくし、ヘッダプラグ本体４４ａがメタルガスケット４５に接触してもよい。すると、ヘッダプラグ４４のフランジ部４４ｂとメタルガスケット４５と凹部４３ｂとが所定の圧力をもって密着する。そのため、ヘッダプラグ４４のフランジ部４４ｂとメタルガスケット４５と凹部４３ｂとの間に面摩擦が作用し、作業孔４３を止水することができると共に、ヘッダプラグ４４の弛み止めがなされる。

【0060】

［止栓治具］
図７は、本実施形態の止栓治具が装着された入口ヘッダを表す断面図、図８は、止栓治具におけるヘッダプラグを表す断面図、図９は、止栓治具における止栓プラグを表す断面図である。

【0061】

伝熱管２４は、排ガスＧが接触するため、長期の使用により腐食して損傷し、熱媒体の漏洩が発生することがある。そのため、熱交換器１１の運転を停止した定期検査時に、伝熱管２４のリーク検査を実施し、リークがある伝熱管２４に対して止栓作業を実施し、リークがある伝熱管２４を使用不能とする。

【0062】

図７に示すように、伝熱管用止栓治具５０は、ダクトケーシング１３の外側から作業孔４３および伝熱管２４の端部を閉塞するものである。伝熱管用止栓治具５０は、止栓プラグ５１と、ヘッダプラグ５２と、連結軸５３と、リーク防止蓋５４とを備える。

【0063】

止栓プラグ５１は、伝熱管２４の端部に嵌入して閉止可能である。ヘッダプラグ５２は、作業孔４３に嵌入して閉止可能である。連結軸５３は、一端部に止栓プラグ５１が連結され、他端部側にヘッダプラグ５２が軸方向に沿って移動自在に支持される。この場合、ヘッダプラグ５２と連結軸５３は、互いにねじ係合することで軸方向に沿って相対移動自在である。リーク防止蓋５４は、入口ヘッダ２２の外側からヘッダプラグ５２に螺合する。

【0064】

図７から図９に示すように、止栓プラグ５１は、止栓プラグ本体６１と、固定部６２とを有する。止栓プラグ本体６１は、円錐台形状をなし、シリコンゴムにより形成されることが好ましい。但し、止栓プラグ本体６１は、シリコンゴムに限定されるものではなく、シール性を有する材料により形成されていればよい。止栓プラグ本体６１は、連結軸５３の一端部が貫通する貫通孔６３が形成される。固定部６２は、止栓プラグ本体６１の外径が小さくなった先端部側に配置される。固定部６２は、外径が止栓プラグ本体６１の外径より小さく、例えば、六角ナットを適用することが好ましい。固定部６２は、止栓プラグ本体６１の貫通孔６３を貫通した連結軸５３の一端部が螺合することで固定される。

【0065】

ヘッダプラグ５２は、ヘッダプラグ本体７１と、フランジ部７２と、雄ねじ部７３と、第１雌ねじ部７４と、第２雌ねじ部７５を有する。ヘッダプラグ本体７１は、例えば、六角形状をなす。フランジ部７２は、ヘッダプラグ本体７１と一体に設けられ、外径がヘッダプラグ本体７１の外径より大きい。雄ねじ部７３は、ヘッダプラグ本体７１およびフランジ部７２と一体に設けられ、外径がヘッダプラグ本体７１の外径とほぼ同様である。雄ねじ部７３は、ねじ山が螺旋形状をなす平行ねじである。雄ねじ部７３は、入口ヘッダ２２の作業孔４３の雌ねじ部４３ａに螺合可能である。

【0066】

また、ヘッダプラグ５２は、円筒形状をなし、内周部に第１雌ねじ部７４と、第２雌ねじ部７５とを有する。第１雌ねじ部７４は、ヘッダプラグ５２における先端部側に形成され、第２雌ねじ部７５は、ヘッダプラグ５２における基端部側に形成される。第２雌ねじ部７５は、内径が第１雌ねじ部７４の内径より大きい。第１雌ねじ部７４と第２雌ねじ部７５は、ねじ山が螺旋形状をなす平行ねじである。第１雌ねじ部７４は、連結軸５３の他端部が螺合する。第１雌ねじ部７４と第２雌ねじ部７５は、連通する。そして、ヘッダプラグ５２は、第１雌ねじ部７４と第２雌ねじ部７５との段部にシール面として機能する平面部７６が形成される。平面部７６は、円環形状をなす。

【0067】

連結軸５３は、ねじ軸８１と、プラグ押え８２と、係止部８３を有する。ねじ軸８１は、所定長さ（少なくとも、入口ヘッダ２２の内径より長い長さ）を有し、円柱軸の外周部にねじが形成されて構成される。ねじ軸８１は、ねじ山が螺旋形状をなす平行ねじである。ねじ軸８１は、他端部がヘッダプラグ５２の第１雌ねじ部７４に螺合する。プラグ押え８２は、ねじ軸８１の一端部側に固定される。プラグ押え８２は、ねじ軸８１の一端部から所定長さだけ他端部側に移行した位置に固定される。プラグ押え８２は、円板形状をなし、外径が止栓プラグ本体６１の外径とほぼ同様である。

【0068】

連結軸５３は、一端部が止栓プラグ５１における止栓プラグ本体６１の貫通孔６３を貫通し、固定部６２に螺合する。このとき、プラグ押え８２は、固定部６２と共に止栓プラグ本体６１を軸方向に挟持する。つまり、プラグ押え８２は、連結軸５３に対する止栓プラグ本体６１の軸方向の移動を規制する。

【0069】

係止部８３は、ねじ軸８１の他端部側に固定される。係止部８３は、ねじ軸８１の他端部から所定長さだけ延出して設けられる。係止部８３は、例えば、四角柱形状をなす。図示しない工具が係止して連結軸５３を回転可能である。

【0070】

リーク防止蓋５４は、蓋本体９１と、雄ねじ部９２と、空間部９３とを有する。蓋本体９１は、例えば、六角形状をなす。雄ねじ部９２は、蓋本体９１と一体に設けられ、外径が蓋本体９１の外径より小さい。雄ねじ部９２は、ねじ山が螺旋形状をなす平行ねじである。雄ねじ部９２は、ヘッダプラグ５２における第２雌ねじ部７５に螺合可能である。空間部９３は、雄ねじ部９２の先端部側に開口するように設けられる。つまり、雄ねじ部９２が円筒形状をなすことで、空間部９３が形成される。空間部９３は、ヘッダプラグ５２を貫通した連結軸５３の他端部（係止部８３）との接触を阻止する。

【0071】

図７に示すように、伝熱管用止栓治具５０は、入口ヘッダ２２に装着された状態で、止栓プラグ５１が伝熱管２４の端部に嵌入して閉塞し、ヘッダプラグ５２が入口ヘッダ２２の作業孔４３に螺合して閉塞する。このとき、止栓プラグ５１とヘッダプラグ５２が連結軸５３により連結されることで、伝熱管２４の端部からの止栓プラグ５１の抜けが阻止される。

【0072】

また、ヘッダプラグ５２と入口ヘッダ２２の凹部４３ｂとの間にメタルガスケット（シール部材）４５が装着されている。ヘッダプラグ５２のフランジ部７２とメタルガスケット４５と凹部４３ｂとが所定の圧力をもって密着する。そのため、ヘッダプラグ５２のフランジ部７２とメタルガスケット４５と凹部４３ｂとの間に面摩擦が作用し、ヘッダプラグ５２の弛み止めがなされる。なお、ヘッダプラグ５２のフランジ部７２をなくし、ヘッダプラグ本体７１がメタルガスケット４５に接触してもよい。さらに、また、リーク防止蓋５４がヘッダプラグ５２の第２雌ねじ部７５に螺合し、先端面がヘッダプラグ５２における第１雌ねじ部７４と第２雌ねじ部７５との間の平面部７６に押圧して密着することで、作業孔４３を止水することができる。

【0073】

［伝熱管の止栓方法］
図１０から図１２は、伝熱管の止栓方法を表す断面図、図１３は、止栓治具が装着された入口ヘッダを表す断面図である。

【0074】

図１０に示すように、まず、伝熱管用止栓治具５０を入口ヘッダ２２に装着する。すなわち、連結軸５３の先端部に止栓プラグ５１が装着され、基端部にヘッダプラグ５２が装着されて状態で、入口ヘッダ２２の外側から連結軸５３により作業孔４３を通して止栓プラグ５１を入口ヘッダ２２の内部に挿入する。そして、ヘッダプラグ５２を作業孔４３に適合させ、ヘッダプラグ５２を回転させることで作業孔４３に螺合させる。

【0075】

次に、止栓プラグ５１を伝熱管２４の端部に嵌入させる。すなわち、ヘッダプラグ５２は、作業孔４３に螺合することで、入口ヘッダ２２に取付けられている。この状態で、図示しない工具を連結軸５３の係止部８３に係止し、ヘッダプラグ５２に対して連結軸５３を回転することで、連結軸５３と共に止栓プラグ５１を前進させ、図１１に示すように、止栓プラグ５１を伝熱管２４の端部に嵌入させる。ここで、連結軸５３を予め設定された所定の荷重まで回転させることで、止栓プラグ５１が所定の圧力で伝熱管２４の端部に嵌入することとなり、伝熱管２４の端部の閉塞（シール）が可能となる。

【0076】

図１２に示すように、最後に、ヘッダプラグ５２にリーク防止蓋５４を装着する。すなわち、リーク防止蓋５４をヘッダプラグ５２に適合させ、リーク防止蓋５４を回転することで、リーク防止蓋５４をヘッダプラグ５２に密着させる。リーク防止蓋５４がヘッダプラグ５２に密着することで、作業孔４３からの水の漏洩が抑制される。

【0077】

図１３に示すように、伝熱管用止栓治具５０を入口ヘッダ２２に装着して伝熱管２４の端部を止栓するとき、対象となる伝熱管２４の端部に対向するヘッダプラグ４４のみを取外して実施することとなる。すなわち、対象となる伝熱管２４の端部に対向するヘッダプラグ４４に対して、隣接するヘッダプラグ４４を取外す必要がなく、作業が容易になると共に、作業時間も短縮される。

【0078】

［伝熱管の漏洩検出方法］
図１４は、伝熱管の漏洩検出方法を表すフローチャート、図１５および図１６は、伝熱管の漏洩検出方法を説明するための概略図である。

【0079】

図１４および図１５に示すように、ステップＳ１１にて、熱交換器１１にて、リーク検査を実施するバンドル１２に対して、入口ヘッダ２２と出口ヘッダ２３と複数の伝熱管２４の内部にある水を排出する。ステップＳ１２にて、入口ヘッダ２２に装着されている全てのヘッダプラグ４４を取外すと共に、出口ヘッダ２３に装着されている全てのヘッダプラグ４４を取外す。ステップＳ１３にて、ヘッダプラグ４４を取外した入口ヘッダ２２の作業孔４３および出口ヘッダ２３の作業孔４３に対して伝熱管用止栓治具５０を装着する。すなわち、伝熱管用止栓治具５０を各ヘッダ２２，２３に装着し、止栓プラグ５１により伝熱管２４の一端部および他端部を閉止すると共に、ヘッダプラグ５２およびリーク防止蓋５４により作業孔４３を閉止する。また、入口ヘッダ２２および出口ヘッダ２３に設けられているノズル３５，３６も閉止する。

【0080】

熱交換器１１は、複数の伝熱管２４を有しており、伝熱管用止栓治具５０の止栓プラグ５１により全ての伝熱管２４の一端部および他端部を閉止し、ヘッダプラグ５２およびリーク防止蓋５４により全ての作業孔４３を閉止することで、複数の伝熱管２４が個別に閉塞状態に維持される。図１４および図１６に示すように、ステップＳ１４にて、この状態から、複数の伝熱管２４のうちの１つの伝熱管２４に対して、出口ヘッダ２３に装着された伝熱管用止栓治具５０の止栓プラグ５１による伝熱管２４端部の閉止を解除する。すなわち、出口ヘッダ２３に装着された伝熱管用止栓治具５０にて、ヘッダプラグ５２からリーク防止蓋５４を取外し、連結軸５３を逆回転して止栓プラグ５１を伝熱管２４の端部から抜き取る。そして、リーク防止蓋５４を再度ヘッダプラグ５２へ取り付ける。このとき、リーク防止蓋５４の先端面は、平面部７６を押圧して密着し、ステップＳ１５の処理時に、加圧空気が雌ねじ部７４から漏洩するのを抑制する。

【0081】

ステップＳ１５にて、ノズル３６に加圧用配管３７を連結し、出口ヘッダ２３を通して１つの伝熱管２４に加圧空気を供給して加圧する。そして、加圧用配管３７に設けられた圧力計３８により１つの伝熱管２４の内部の圧力を計測し続ける。ステップＳ１６にて、圧力計３８の計測結果に基づいて、伝熱管２４の内部の圧力が低下したか否かを判定する。ここで、伝熱管２４の内部の圧力が低下していないと判定（Ｎｏ）すると、ステップＳ１７にて、伝熱管２４にリーク（漏洩）がないと判定する。一方、伝熱管２４の内部の圧力が低下したと判定（Ｙｅｓ）すると、ステップＳ１８にて、伝熱管２４にリーク（漏洩）があると判定する。リーク判定の終了後、ステップＳ１９にて、出口ヘッダ２３からの伝熱管２４への加圧空気の供給を停止し、再び、出口ヘッダ２３に装着された伝熱管用止栓治具５０を作動し、止栓プラグ５１により伝熱管２４端部を閉止する。

【0082】

１つの伝熱管２４に対するリーク検査が完了すると、別の伝熱管２４に対して同様の方法によりリーク検査を実施する。

【0083】

［本実施形態の作用効果］
第１の態様に係る伝熱管用止栓治具は、ダクトケーシング１３の外側から作業孔４３および伝熱管２４の端部を閉塞する伝熱管用止栓治具５０であって、伝熱管２４の端部に嵌入して閉止可能な止栓プラグ５１と、作業孔４３に嵌入して閉止可能なヘッダプラグ５２と、一端部に止栓プラグ５１が連結されて他端部側にヘッダプラグ５２が軸方向に沿って移動自在に支持される連結軸５３とを備える。

【0084】

第１の態様に係る伝熱管用止栓治具によれば、作業孔４３にヘッダプラグ５２を嵌入して閉止した後、ヘッダプラグ５２に対して連結軸５３を移動することで、止栓プラグ５１を移動して伝熱管２４の端部に嵌入して閉止することができる。そのため、止栓プラグ５１を装着する伝熱管２４の端部に対向する作業孔４３だけが作業の対象となり、隣接する作業孔４３からヘッダプラグ４４を取外す必要がない。また、止栓プラグ５１を伝熱管２４の端部に溶接する作業が不要となく、溶接不良が発生することもない。その結果、伝熱管の止栓作業を容易として作業時間を短縮することができ、止栓作業の作業性の向上を図ることができる。

【0085】

第２の態様に係る伝熱管用止栓治具は、第１の態様に係る伝熱管用止栓治具であって、さらに、ヘッダプラグ５２と連結軸５３は、互いにねじ係合することで軸方向に沿って相対移動自在である。これにより、ヘッダプラグ５２に対して連結軸５３を回転するだけで、連結軸５３と共に止栓プラグ５１を容易に移動することができる。

【0086】

第３の態様に係る伝熱管用止栓治具は、第１の態様または第２の態様に係る伝熱管用止栓治具であって、さらに、止栓プラグ５１は、円錐台形状をなして連結軸５３の一端部が貫通するシリコンゴム製の止栓プラグ本体６１と、外径が止栓プラグ本体６１の外径より小さくて止栓プラグ本体６１を貫通した連結軸５３の一端部に固定される固定部６２とを有し、連結軸５３は、ねじ軸８１と、ねじ軸８１の一端部側に固定されて固定部６２と共に止栓プラグ本体６１を挟持するプラグ押え８２とを有する。これにより、連結軸５３と共に止栓プラグ５１を移動することで、止栓プラグ５１により適切に伝熱管２４の端部を閉止することができる。

【0087】

第４の態様に係る伝熱管用止栓治具は、第１の態様から第３の態様のいずれか一つに係る伝熱管用止栓治具であって、さらに、ヘッダプラグ５２は、ヘッダプラグ本体７１と、ヘッダプラグ本体７１の先端部に設けられて作業孔４３の内周部に設けられた雌ねじ部４３ａに螺合する雄ねじ部７３とを有する。これにより、ヘッダプラグ５２を回転するだけで、容易に作業孔４３を閉塞することができる。

【0088】

第５の態様に係る伝熱管用止栓治具は、第１の態様から第４の態様のいずれか一つに係る伝熱管用止栓治具であって、さらに、ヘッダプラグ５２は、雄ねじ部７３が平行ねじであり、ヘッダ２２，２３の外面にメタルガスケット（シール部材）４５を介して接触するフランジ部７２を有する。これにより、ヘッダプラグ５２を回転して作業孔４３に装着するだけで、メタルガスケットにより作業孔４３を閉塞して止水することができる。

【0089】

第６の態様に係る伝熱管用止栓治具は、第１の態様から第５の態様のいずれか一つに係る伝熱管用止栓治具であって、さらに、ヘッダプラグ５２は、円筒形状をなし、連結軸５３の他端部が螺合する第１雌ねじ部７４と、第１雌ねじ部７４より大径の第２雌ねじ部７５を有し、ヘッダ２２，２３の外側からヘッダプラグ５２の第２雌ねじ部７５に螺合するリーク防止蓋５４が設けられる。これにより、リーク防止蓋５４をヘッダプラグ５２に装着することで、ヘッダプラグ５２と連結軸５３とのねじ係合部から水の漏洩を抑制することができる。

【0090】

第７の態様に係る伝熱管用止栓治具は、第６の態様に係る伝熱管用止栓治具であって、さらに、リーク防止蓋５４は、ヘッダプラグ５２を貫通した連結軸５３の他端部との接触を阻止する空間部９３が設けられる。これにより、リーク防止蓋５４とヘッダプラグ５２の干渉を抑制することができる。

【0091】

第８の態様に係る熱交換器は、伝熱管用止栓治具５０が装着される。これにより、伝熱管の止栓作業を容易として作業時間を短縮することができ、止栓作業の作業性の向上を図ることができる。

【0092】

第９の態様に係る排煙処理装置は、排ガスＧの熱の一部を回収する熱回収装置１０１と、熱回収後の排ガスＧに含まれるばいじんを除去する電気集塵装置１０２と、集塵後の排ガスＧに含まれる硫黄酸化物を除去する脱硫装置１０４と、脱硫後の排ガスＧを再加熱する再加熱装置１０５とを備え、熱交換器１１が熱回収装置１０１と再加熱装置１０５の少なくともいずれか一方に適用される。これにより、伝熱管の止栓作業を容易として作業時間を短縮することができ、止栓作業の作業性の向上を図ることができる。

【0093】

第１０の態様に係る伝熱管の漏洩検出方法は、伝熱管用止栓治具５０のヘッダプラグ５２により作業孔４３を閉止したままで止栓プラグ５１を伝熱管２４の端部から抜き取るステップと、ヘッダ２２，２３および伝熱管２４を密閉状態として加圧するステップと、ヘッダ２２，２３および伝熱管２４の空間部の圧力低下の有無を検出するステップとを有する。これにより、伝熱管の止栓作業を容易として作業時間を短縮することができ、止栓作業の作業性の向上を図ることができる。

【0094】

なお、上述した実施形態にて、熱交換器１１は、入口ヘッダ２２および出口ヘッダ２３が水平方向に沿って配置され、入口ヘッダ２２および出口ヘッダ２３に対して、入口ヘッダ２２および出口ヘッダ２３の長手方向に交差する水平方向に沿って配置される複数の伝熱管２４の端部がそれぞれ連結される。但し、熱交換器１１は、このような構成に限定されるものではない。熱交換器１１は、入口ヘッダ２２および出口ヘッダ２３が鉛直方向に沿って配置され、入口ヘッダ２２および出口ヘッダ２３に対して、水平方向に沿って配置される複数の伝熱管２４の端部がそれぞれ連結される構成であってもよい。また、熱交換器１１は、入口ヘッダ２２および出口ヘッダ２３が水平方向に沿って配置され、入口ヘッダ２２および出口ヘッダ２３に対して、鉛直方向に沿って配置される複数の伝熱管２４の上端部がそれぞれ連結される構成であってもよい。

【符号の説明】

【0095】

１１ 熱交換器
１２ バンドル
１３ ダクトケーシング
１４ 排ガス通路
２１ ケーシング
２２ 入口ヘッダ
２３ 出口ヘッダ
２４ 伝熱管
３１，３３ 連結フランジ
３２，３４ フランジ接手
３５，３６ ノズル
４１ 取付孔
４２ 拡管部
４３ 作業孔
４４ ヘッダプラグ
４４ａ （ヘッダプラグ本体）
４４ｂ フランジ部
４４ｃ 雄ねじ部
４５ メタルガスケット（シール部材）
５０ 伝熱管用止栓治具
５１ 止栓プラグ
５２ ヘッダプラグ
５３ 連結軸
５４ リーク防止蓋
６１ 止栓プラグ本体
６２ 固定部
６３ 貫通孔
７１ ヘッダプラグ本体
７２ フランジ部
７３ 雄ねじ部
７４ 第１雌ねじ部
７５ 第２雌ねじ部
７６ 平面部
８１ ねじ軸
８２ プラグ押え
８３ 係止部
９１ 蓋本体
９２ 雄ねじ部
９３ 空間部
１００ 排煙処理装置
１０１ 熱回収装置
１０２ 電気集塵装置
１０３ 送風装置
１０４ 脱硫装置
１０５ 再加熱装置
１０６ 送風装置
１１１ ボイラ
１１２ 煙突
１２１ａ，１２１ｂ，１２１ｃ，１２１ｄ，１２１ｅ，１２１ｆ，１２１ｇ 排ガス通路
１２２ 開閉弁
１２３ ミストエリミネータ
１３１ 循環ポンプ
１３２ ヒータ
１３３ ドレンタンク
１３４ 開閉弁
Ｌ１１ 第１熱媒体循環ライン
Ｌ１２ 第２熱媒体循環ライン
Ｌ１３ 蒸気ライン
Ｌ１４ 蒸気ドレンライン
Ｌ２１，Ｌ２３ 第１接続ライン
Ｌ２２，Ｌ２４ 第２接続ライン
Ｌ３１ 熱媒体供給ライン
Ｌ３２ 熱媒体排出ライン
Ｇ 排ガス

【要約】

【課題】伝熱管用止栓治具および熱交換器、排煙処理装置、伝熱管の漏洩検出方法において、止栓作業の作業性の向上を図る。
【解決手段】ダクトケーシングの外側から作業孔および伝熱管の端部を閉塞する伝熱管用止栓治具であって、伝熱管の端部に嵌入して閉止可能な止栓プラグと、作業孔に嵌入して閉止可能なヘッダプラグと、一端部に止栓プラグが連結されて他端部側にヘッダプラグが軸方向に沿って移動自在に支持される連結軸と、を備える。
【選択図】図７

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】