CN104533721A - 高温放热物体储存堆场发电装置 - Google Patents

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Abstract

在用来临时储存由钢铁公司的热轧设备制造的作为高温放热物体的作为钢铁中间制品的热轧带卷(2)的带卷堆场(1)的建筑物(3)的天花板部上,设置做成了使下部为大致方锥形状、将顶部向上方延伸的筒状部(4a)的烟囱(4),在筒状部的需要部位上设置发电涡轮(5)。在建筑物的侧壁的下端部上设置吸气口(7)。将制造后的高温状态的热轧带卷依次运入到带卷堆场中,通过在转移到下个工序之前集中储存,通过由热轧带卷带有的热使从吸气口向建筑物内导引的空气依次升温而产生上升气流,通过烟囱的筒状部的流通的上升气流使发电涡轮旋转,进行风力发电。结果,能够将伴随着热的投入而制造的高温放热物体带有的热有效地用于发电。

Description

高温放热物体储存堆场发电装置
本申请为在先申请(申请日:2009年2月6日,申请号:200980111896.8,发明名称:高温放热物体储存堆场发电装置)的分案申请。
技术领域
本发明涉及用来能够将在各种工厂中以高温状态制造后、使其自然放热冷却的高温放热物体带有的热高效率地回收、并有效地用于发电的高温放热物体储存堆场发电装置。本申请基于2008年2月6日在日本提出申请的特愿2008-26720号、2008年12月16日在日本提出申请的特愿2008-320242号、2008年12月19日在日本提出申请的特愿2008-323231号、以及2008年12月26日在日本提出申请的特愿2008-332066号主张优先权,这里引用其内容。
背景技术
一般,在钢铁联营型钢铁公司中,将炼钢后的熔钢连续铸造而做成板坯等的钢片,接着将该钢片热轧,将轧制后的钢板卷绕为带卷状而成为热轧带卷。进而,通过对该热轧带卷进行冷轧等的规定的处理制造出钢材等的钢铁制品。
在如上述那样制造钢铁制品的过程中,从熔钢连续铸造的板坯等的钢片在刚制造后为千度以上。因此,将板坯等的钢片向厚板堆场那样的储存堆场转移,一边使在连续铸造时被施加而残留在上述板坯等的钢片中的热放热、一边临时储存直到转移到接着的轧制工序,通常以放入到储存堆场中的顺序向下个工序输送。
此外,上述热轧带卷在刚制造后为500~600度左右的高温,所以一边向带卷堆场转移而使在热轧时被施加而残留的热放热、一边临时储存直到转移到接着的工序,通常以放入到带卷堆场中的顺序向下个工序输送。
以往,提出了在设有发电设备的火力发电厂建筑物中具备利用通过上述发电设备的热产生的上升气流发电的风力发电机构、以及将上述上升气流排出的排出口的火力发电厂建筑物风力发电系统。进而,在该系统中,还提出了使上述火力发电厂建筑物为锅炉建筑物或涡轮建筑物。根据该火力发电厂建筑物风力发电系统,能够通过利用在设置于火力发电厂建筑物中的发电设备内产生的热中的、由通过放热而加热的空气产生的上升气流的风力发电机构进行发电(例如参照专利文献1)。
此外,作为有效利用太阳能的发电设备之一,以往提出了由利用太阳辐射将空气加热的太阳能收集器、导入由太阳能收集器加热的空气并通过加热的空气的浮力产生上升气流的通风管道(烟囱)、和设置在通风管道中并用来通过在通风管道中产生的上升气流发电的发电用涡轮构成的通风管道型发电装置(例如参照专利文献2)。
专利文献1:特开2006-77676号公报,
专利文献2:特开2007-77941号公报。
但是,在钢铁联营型钢铁公司中,在制造板坯等的钢片或热轧带卷等的钢铁中间制品时投入大量的热,但在高温状态下制造出的钢铁中间产品中残留的热单单被释放到大气中,没有被特别有效利用。但是,如果从近年来成为问题的如何削减CO2排出量的观点来看,则希望将如上述那样通过热的投入而在高温状态下制造的钢铁中间产品放散的热也回收而作为能量有效利用。
为此,可以考虑如专利文献1所示的火力发电厂建筑物风力发电系统那样、在钢铁联营型钢铁公司中、在制造板坯等的钢片的连续铸造设备的建筑物、或在制造热轧带卷的热轧设备的建筑物中装备风力发电设备。但是,即使在如上述那样制造高温的钢铁中间制品的设备中,由一条制造线依次制造的各个钢铁中间制品释放的热量方面存在限制,并且,由于制造后的钢铁中间制品被依次运出,所以在设置有该制造设备的建筑物内上述钢铁中间制品释放的热量也受到限制。并且,由于收容钢铁中间制品的制造设备的建筑物是大规模的,所以在建筑物整体中热密度较低,难以高效率地进行发电。
另外,专利文献2所示的通风管道型发电装置由于使热源为太阳光,所以对于将从钢铁中间制品那样的在高温状态下制造的高温放热物体释放的排热回收的考虑并没有任何暗示。
发明内容
所以,本发明者如上述那样反复进行了用来能够将从钢铁中间制品那样的在各种工厂中通过热的投入在高温状态下制造后自然冷却的高温放热物体释放的排热有效利用的研究。结果,着眼于以下的特性:在如临时储存板坯等的钢片的板坯堆场那样的储存堆场、临时储存热轧带卷的带卷堆场那样的、临时储存在上述各种工厂中在高温状态下制造的高温放热物体的储存堆场中,通常由于集中储存有许多高温放热物体所以热密度变高,并且,在如上述板坯堆场那样的储存堆场或带卷堆场中,如果被新运入刚制造后的高温状态的板坯等的钢片或热轧带卷等,则从先被运入并因长时间的堆场滞留而充分进行了放热的制品起依次进行运出,储存在内部中的高温放热物体的总量不怎么变化,所以储存的高温放热物体带有的热量的总和也不怎么变化;由于这些物体的几乎全部的放热在堆场内进行,所以在堆场内能够高效率地将高温放热物体带有的热回收。因为这些,发现在制造时进行热的投入而在高温状态下制造的高温放热物体的临时储存堆场中,能够得到集中储存的高温放热物体带来的较高的热密度,储存的高温放热物体的热量的总和不怎么变化,由于放热的几乎全部在堆场内进行,所以能够使储存堆场内的空气稳定且高效率地升温,如果使用在该升温的空气中产生的上升气流,则能够使高温物体带有的能量尽量不浪费而进行稳定的发电,形成了本发明。
因而,本发明的目的是提供一种能够将在各种工厂中通过热的投入在高温状态下制造的高温放热物体带有的热高效率地回收而进行发电的高温放热物体储存堆场发电装置。此外,本发明的另一目的是提供一种对于已设的高温放热物体储存堆场也不需要建筑物天花板部的大幅的改造工程、能够不对已设的高温放热物体储存堆场的作业带来障碍而导入的高温放热物体储存堆场发电装置。此外,本发明的另一目的是提供一种能够使储存在高温放热物体储存堆场内的高温放热物体与导入到高温放热物体储存堆场内的空气的热交换时间增加、提高通过与高温放热物体的传热对流对流传热升温的空气的问题上升、使在排气塔内上升的空气密度进一步下降、使在排气塔内上升的升温的空气的运动能量增大、使能够由发电涡轮回收的能量进一步增大的高温放热物体储存堆场发电装置。此外,本发明的再另一目的是提供一种能够使由高温放热物体储存堆场加温而产生浮力的流动气体总量比仅有自然对流传热的情况增大、能够使能够由发电涡轮回收的能量进一步增大的高温放热物体储存堆场发电装置。
本发明为了解决上述问题,具有以下的结构:在临时集中储存高温放热物体的高温放热物体储存堆场的建筑物的天花板部上,设置顶部向上方延伸的呈筒状部的烟囱,在该烟囱的上述筒状部的需要部位上设置发电涡轮,通过上升气流进行发电。
此外,在上述结构中,也可以是,在高温放热物体储存堆场的建筑物的侧壁的下部设有吸气口。
进而,在上述各结构中,也可以是,在高温放热物体储存堆场的建筑物的侧壁的内侧,在与对应的侧壁之间隔开需要的间隔而设有辐射受热面板。
在上述各结构中,也可以是,在高温放热物体储存堆场的建筑物的上部的与储存的高温放热物体不干涉的需要部位上,沿上下方向配置有辐射受热面板。
进而,在上述各结构中,也可以是,高温放热物体为钢铁公司的钢铁中间制品,高温放热物体储存堆场为用来临时储存钢铁中间制品的储存堆场。
在上述结构中,也可以是,作为高温放热物体的钢铁中间制品为由钢铁公司的热轧设备制造的热轧带卷,作为用来临时储存钢铁中间制品的高温放热物体储存堆场的储存堆场为带卷堆场。
此外,在上述结构中,也可以是,高温放热物体为由钢铁公司的热轧设备制造的热轧带卷,将热轧设备的建筑物的热轧带卷运出侧端部连通地连接在临时集中储存该热轧带卷的高温放热物体储存堆场的建筑物的一侧部,能够进行吸气。
进而,在上述结构中,也可以是,在临时集中储存热轧带卷的高温放热物体储存堆场的建筑物中,在热轧设备的、除了作为与建筑物的连接侧的一侧部以外的侧壁的内侧设置辐射受热面板。
在上述各结构中,也可以是,在高温放热物体储存堆场的建筑物的地板部上设置竹帘状部件,载置高温放热物体。
进而,在上述各结构中,也可以是,在高温放热物体储存堆场的建筑物的内底部上,铺满具有耐高温性的隔热材。
作为与上述不同的另一技术方案,也可以是,将临时集中储存高温放热物体的高温放热物体储存堆场的建筑物的需要部位经由连结管道连通地连接在与建筑物分体地设在外部的沿上下方向延伸的排气塔的下端部。进而,在排气塔或连结管道的需要部位上设置发电涡轮,将在建筑物内升温而产生浮力的空气经由连结管道向排气塔导引,用在排气塔内流通时的气流进行发电。
此外,也可以是,将临时集中储存高温放热物体的高温放热物体储存堆场的建筑物的需要部位经由连结管道连通地连接在与建筑物分体地设在外部的沿上下方向延伸的排气塔的下端部,在建筑物内的天花板部的需要部位上设置用来向储存在该建筑物内的高温放热物体喷雾水的水喷雾喷嘴,在排气塔或管道的需要部位上设置发电涡轮。并且,与在建筑物内升温并产生浮力的空气一起,将从水喷雾喷嘴喷雾的水通过高温放热物体带有的热蒸发而产生的水蒸气经由上述连结管道向排气塔导引,用空气和水蒸气在排气塔内流通时的气流进行发电。
在上述各结构中,也可以是,作为与建筑物分体的排气塔,使用已设的排气设备的烟囱。
进而,在上述各结构中,也可以是,使高温放热物体为钢铁公司的钢铁中间制品,经由连结管道连通连接在排气塔的下端部上的高温放热物体储存堆场的建筑物为用来临时集中储存钢铁中间制品的储存堆场的建筑物。
进而,在上述结构中,也可以是,作为高温放热物体的钢铁中间产品为由钢铁公司的热轧设备制造的热轧带卷,经由连结管道连通连接在排气塔的下端部上的作为用来临时集中储存钢铁中间制品的高温放热物体储存堆场的建筑物为带卷堆场的建筑物。
进而,在上述结构中,在经由连结管道连通连接在排气塔的下端部上的、用来临时集中储存钢铁中间制品的带卷堆场的建筑物的一侧部上,连通连接热轧设备的建筑物的热轧带卷运出侧端部,能够进行吸气。
接着,作为与上述不同的另一技术方案,也可以是,在临时集中储存高温放热物体的高温放热物体储存堆场的建筑物的天花板的中央部,连通连接设在建筑物的上侧的沿上下方向延伸的排气塔的下端部。进而,在建筑物的周壁的需要的多个部位上设置能够使空气沿着建筑物周壁的内面沿水平方向流入的空气管道,以使通过各空气管道向建筑物内沿水平方向流入的空气的流入方向统一为在俯视图中顺时针方向或逆时针方向的某一个,在排气塔的需要部位上设置发电涡轮。
此外,也可以是,在临时集中储存高温放热物体的高温放热物体储存堆场的建筑物的天花板的中央部上,连通连接设在建筑物的上侧的沿上下方向延伸的排气塔的下端部,在建筑物内的天花板部的需要部位上设置用来向储存在建筑物内的高温放热物体喷雾水的水喷雾喷嘴。进而,在建筑物的周壁的需要的多个部位上设置能够使空气沿着建筑物周壁的内面沿水平方向流入的空气管道,以使通过各空气管道向建筑物内沿水平方向流入的空气的流入方向统一为在俯视图中顺时针方向或逆时针方向的某一个,进而,在排气塔的需要部位上设置发电涡轮。并且,与通过从空气管道流入到建筑物内而在建筑物内成为旋绕流的空气一起,将由水喷雾喷嘴喷雾的水通过高温放热物体带有的热蒸发而产生的水蒸气向排气管道导引,通过空气和水蒸气在排气塔内上升的上升气流驱动发电涡轮,进行发电。
进而,在上述各结构中,也可以是,高温放热物体为钢铁公司的钢铁中间制品,在周壁的需要的多个部位上设有空气管道的高温放热物体储存堆场的建筑物为用来临时集中储存钢铁中间制品的储存堆场的建筑物。
进而,在上述结构中,也可以是,作为高温放热物体的钢铁中间产品为由钢铁公司的热轧设备制造的热轧带卷,在周壁的需要的多个部位上设有空气管道的作为用来临时储存钢铁中间制品的高温放热物体储存堆场的建筑物的储存堆场的建筑物为带卷堆场的建筑物。
作为与上述不同的再另一技术方案,也可以是,在临时集中储存高温放热物体的高温放热物体储存堆场的建筑物的天花板的需要部位上,连通连接设在建筑物的上侧的沿上下方向延伸的排气塔的下端部。进而,在建筑物内部的天花板部的需要部位上设置水喷雾喷嘴,经由水供给线连接在供水泵上,在排气管道的需要部位上设置发电涡轮。
此外,也可以是,在临时集中储存高温放热物体的高温放热物体储存堆场的建筑物的天花板的需要部位上,连通连接设在建筑物的上侧的沿上下方向延伸的排气塔的下端部。进而,在建筑物内部的天花板部的需要部位上设置水喷雾喷嘴,经由水供给线连接在设在比水喷雾喷嘴的设置高度位置高的位置上的雨水箱上,在排气塔的需要部位上设置发电涡轮。
进而,在上述各结构中,也可以是,在建筑物内部的天花板部的需要部位上设置许多水喷雾喷嘴,具备分别对应于各水喷雾喷嘴的水供给阀。
进而,在上述各结构中,也可以是,使高温放热物体为钢铁公司的钢铁中间制品,使在天花板的需要部位上设有水喷雾喷嘴的高温放热物体储存堆场的建筑物为用来临时集中储存钢铁中间制品的储存堆场的建筑物。
此外,在上述结构中,也可以是,作为高温放热物体的钢铁中间产品为由钢铁公司的热轧设备制造的热轧带卷,天花板的需要部位上设有水喷雾喷嘴的作为用来临时储存钢铁中间制品的高温放热物体储存堆场的建筑物的储存堆场的建筑物为带卷堆场的建筑物。
根据本发明的高温放热物体储存堆场发电装置,发挥以下这样的良好的效果。
(1)在临时集中储存高温放热物体的高温放热物体储存堆场的建筑物的天花板部上设有顶部向上方延伸的呈筒状部的烟囱,在该筒状部的需要部位上设置有通过上升气流发电的发电涡轮。由此,能够用伴随着热的投入制造的高温放热物体带有的热主要通过对流传热使高温放热物体储存堆场的空气升温,使通过该升温的空气密度下降产生浮力而产生的上升气流向上述烟囱的筒状部汇集流通。并且,能够通过在该烟囱的筒状部中流通的上升气流使上述发电涡轮旋转而进行发电,所以能够有效利用上述高温放热物体带有的热。
(2)通过在高温放热物体储存堆场的建筑物的侧壁的下部设置吸气口,能够从吸气口向建筑物的下部取入温度较低的外界气体,能够在建筑物内通高温放热物体带有的热过使取入到该建筑物的下部的空气升温而产生上升气流。因此,能够在建筑物内高效率地产生朝向烟囱的上升气流,能够由发电涡轮高效率地进行发电。
(3)做成了在高温放热物体储存堆场的建筑物的侧壁的内侧、在与对应的侧壁之间隔开需要的间隙设置辐射受热面板的结构、或者在高温放热物体储存堆场的建筑物的上部的与储存的高温放热物体不干涉的需要部位上沿上下方向配置设置辐射受热面板的结构。由此,除了从高温放热物体的对流传热带来的建筑物内的空气的升温以外,通过从因吸收高温放热物体放热的热而被加热的上述辐射受热面板的对流传热也能够将建筑物内的空气加热,所以能够增强在建筑物内产生的上升气流,能够增大发电涡轮的发电量。进而,如果做成将上述辐射受热面板隔开需要的间隙设在与侧壁之间的结构,则能够使在上述建筑物内产生上升的气流限定在侧壁附近。
(4)通过高温放热物体为钢铁公司的钢铁中间制品、高温放热物体储存堆场为用来临时储存上述钢铁中间制品的储存堆场,能够将在钢铁公司中以高温状态制造的钢铁中间制品带有的热有效地用于发电。
(5)通过作为高温放热物体的钢铁中间制品为用钢铁公司的热轧设备制造的热轧带卷、作为用来临时储存钢铁中间制品的高温放热物体储存堆场的储存堆场为带卷堆场,能够将在高温状态下制造的热轧带卷带有的热有效地用于发电。
(6)在(1)的结构中,通过高温放热物体为用钢铁公司的热轧设备制造的热轧带卷、在临时集中储存该热轧带卷的高温放热物体储存堆场的建筑物的一侧部上连通连接热轧设备的建筑物的热轧带卷运出侧端部而能够吸气,能够将由钢铁公司的热轧设备在高温状态下制造的热轧带卷带有的热有效地用于发电。进而,能够将通过在热轧设备的建筑物内在热轧工序中释放的热使得比外界气体热的空气向储存上述热轧带卷的高温放热物体储存堆场的建筑物内吸气。因此,能够进一步提高在建筑物内受到热轧带卷带有的热而升温的空气的温度,能够提高烟囱的筒状部的上端出口处的空气的最终温度,所以能够增强在烟囱的筒状部中流通的空气的通风的强度,能够增大发电涡轮的发电量。
(7)在(6)的结构中,通过在临时集中储存热轧带卷的高温放热物体储存堆场的建筑物的除了作为与热轧设备的建筑物的连接侧的一侧部以外的侧壁的内侧设置辐射受热面板,能够进一步提高建筑物内的空气的升温效率。因此,能够进一步增强在上述建筑物内产生的上升气流,能够实现发电量的进一步的增大。
(8)通过在高温放热物体储存堆场的建筑物的地板部上设置竹帘状部件、载置高温放热物体,在上述高温放热物体储存堆场的建筑物内,能够使空气通过上述竹帘状部件的下侧向高温放热物体、或作为高温放热物体的钢铁中间制品、或作为钢铁中间制品的热轧带卷的下侧通气。由此,能够促进上述高温放热物体、或作为高温放热物体的钢铁中间制品、或作为钢铁中间制品的热轧带卷带有的热向建筑物内的空气的对流热传递,通过更高效率地使上述建筑物内部的空气升温,进一步增强在建筑物内产生的上升气流,能够实现发电量的进一步的增大。
(9)通过在高温放热物体储存堆场的建筑物的内底部上铺满具有耐高温性的隔热材,能够抑制从建筑物的底部向地基的热的散逸。由此,能够使在上述建筑物的内部中用于空气的升温的热量增加,能够提高建筑物内的空气的升温效率,所以能够实现在建筑物内产生的上升气流的增强带来的发电量的进一步的增大。
(10)将临时集中储存高温放热物体的高温放热物体储存堆场的建筑物的需要部位经由连结管道连通连接到与建筑物分体地设置的沿上下方向延伸的排气塔的下端部上,在排气塔或连结管道的需要部位上设置发电涡轮,将在建筑物内升温而产生浮力的空气经由连结管道向排气塔导引,通过在排气塔内流通时的气流发电。由此,通过伴随着热的投入制造的高温放热物体带有的热,主要通过对流传热使高温放热物体储存堆场的建筑物内的空气升温,通过将该升温而产生浮力的空气经由连结管道向排气塔的下端部导引,在排气塔内产生上升气流,能够通过该上升气流使发电涡轮旋转而发电。
(11)进而,由于排气塔与高温放热物体储存堆场的建筑物为分体,所以能够不给高温放热物体储存堆场带来任何影响而实施在实现本发明的高温放热物体储存堆场发电装置方面需要天数的排气塔的制造工程。由此,即使在将本发明的高温放热物体储存堆场发电装置导入到已设的高温放热物体储存堆场中的情况下,也能够避免对已设的高温放热物体储存堆场的作业带来妨碍的可能性,能够继续该作业。
(12)将临时集中储存高温放热物体的高温放热物体储存堆场的建筑物的需要部位经由连结管道连通连接在与建筑物分体地设在外部的沿上下方向延伸的排气塔的下端部上,在建筑物内的天花板部的需要部位上设有用来向储存在建筑物内的高温放热物体喷雾水的水喷雾喷嘴。进而,在排气塔或管道的需要部位上设置发电涡轮,与在建筑物内升温而产生浮力的空气一起,将从水喷雾喷嘴喷雾的水通过高温放热物体带有的热蒸发而产生的水蒸气经由上述连结管道向排气塔导引,通过空气和水蒸气在排气塔内流通时的气流发电。由此,除了与上述(11)、(12)同样的效果以外,通过由高温放热物体带有的热使从水喷雾喷嘴喷射的水蒸发,产生大量的升温后的水蒸气,通过使该产生的水蒸气合流到从建筑物经由连结管道向排气塔导引的空气流中,能够使在排气塔内上升的升温后的气体的量增大。由此,能够使在排气塔内上升的气流的流速飞跃性地增大,使能够由发电涡轮回收的能量进一步增多,使发电涡轮的输出显著地增加。
(13)通过作为与建筑物分体的排气塔而使用已设的排气设备的烟囱,能够将排气塔的建造工程省略,所以能够更容易地实现本发明的高温放热物体储存堆场发电装置。
(14)通过使高温放热物体为钢铁公司的钢铁中间制品、使经由连结管道连通连接在排气塔的下端部上的高温放热物体储存堆场的建筑物为临时集中储存钢铁中间制品的储存堆场的建筑物,能够将在钢铁公司中在高温状态下制造的钢铁中间制品带有的热作为有效用于发电的能量回收。
(15)使作为高温放热物体的钢铁中间制品为用钢铁公司的热轧设备制造的热轧带卷,使经由连结管道连通连接在排气塔的下端部上的作为用来临时储存钢铁中间制品的高温放热物体储存堆场的建筑物的储存堆场的建筑物为带卷堆场的建筑物。由此,能够将在高温状态下制造的热轧带卷带有的热有效地用于发电而作为能量回收。
(16)在经由连结管道连通连结在排气塔的下端部上的临时集中储存钢铁中间制品的带卷堆场的建筑物的一侧部上,连通连接热轧设备的建筑物的热轧带卷运出侧端部,使得能够进行吸气。由此,能够将通过在热轧设备的建筑物内在热轧处理工序中释放的热而变得比外界气体热的空气向储存热轧带卷的带卷堆场的建筑物内吸气,所以能够进一步提高在建筑物内受到热轧带卷带有的热而升温的空气的温度。并且,也能够进一步提高从带卷堆场的建筑物经由连结管道向排气塔导引的空气的温度,所以能够增强排气塔内的上升气流的流速,能够使发电涡轮的发电量增大。
(17)在临时集中储存高温放热物体的高温放热物体储存堆场的建筑物的天花板的中央部,连通连接设在建筑物的上侧的沿上下方向延伸的排气塔的下端部。进而,在建筑物的周壁的需要的多个部位上,设置能够使空气沿着建筑物周壁的内面沿水平方向流入的空气管道,以使通过各空气管道向建筑物内沿水平方向流入的空气的流入方向统一为在俯视图中顺时针方向或逆时针方向的某个,在排气塔的需要部位上设置发电涡轮,用上升气流发电。由此,通过伴随着热的投入而制造的高温放热物体的带有的热,主要通过对流传热使高温放热物体储存堆场的建筑物内的空气升温,通过使因在该升温的空气中发生浮力而产生的上升气流集中流通到连接在建筑物的天花板的中央部上的排气塔中,能够使发电涡轮旋转而大殿。进而,在随着将建筑物内的升温后的空气朝向排气塔、建筑物外部的空气通过设在建筑物的周壁上的各空气管道被向建筑物内导引时,由于使从各空气管道流入的空气流的方向统一为沿着建筑物的周壁的内面的水平方向且在俯视图中为顺时针方向或逆时针方向的某一个方向,所以能够在建筑物内产生铅直成分减少的作为旋绕流的空气流动。由此,能够使建筑物内的空气的与高温放热物体的热交换时间增大,能够将建筑物内的空气高效率地升温,能够将产生了更大的浮力的升温的空气向排气塔导引。由此,能够使在排气塔的内部中上升的空气量增大,能够使能够由发电涡轮回收的能量增大,所以能够使发电涡轮的输出增加。
(18)由此,能够缩短为了将本发明的高温放热物体储存堆场发电装置装备到高温放热物体储存堆场的建筑物中所需要的初始成本的回收期间。
(19)在临时集中储存高温放热物体的高温放热物体储存堆场的建筑物的天花板的中央部,连通连接设在建筑物的上侧的沿上下方向延伸的排气塔的下端部,在建筑物内的天花板的需要部位上设置用来向储存在建筑物内的高温放热物体喷雾水的水喷雾喷嘴。进而,在建筑物的周壁的需要的多个部位上,设置使空气沿着建筑物周壁的内面沿水平方向流入的空气管道,以使通过各空气管道向建筑物内沿水平方向流入的空气的流入方向统一为在俯视图中顺时针方向或逆时针方向的某一个方向。进而,在排气塔的需要部位上设置发电涡轮,与通过从空气到流入到建筑物内而在建筑物内成为旋绕流的空气一起,将从水喷雾喷嘴喷雾的水通过高温放热物体带有的热蒸发而产生的蒸气向上述排气塔导引,通过空气和水蒸气在排气塔内上升的上升气流驱动发电涡轮而发电。由此,除了与上述(17)、(18)同样的效果以外,通过用高温放热物体带有的热使从水喷雾喷嘴喷雾的水蒸发,产生大量的升温后的水蒸气,通过使该产生的水蒸气合流到在建筑物内成为旋绕流的空气流中,能够使从建筑物内朝向排气塔的升温的气体的量增大。由此,能够使在排气塔的内部中上升的气流的风速飞跃性地增大,能够使能够由发电涡轮回收的能量进一步增大,能够使发电涡轮的输出显著地增加。
(20)通过使高温放热物体为钢铁公司的钢铁中间制品、使在周壁的需要的多个部位上设有空气管道的高温放热物体储存堆场的建筑物为用来临时储存钢铁中间制品的储存堆场的建筑物,能够将在钢铁公司中在高温状态下制造的钢铁中间制品带有的热有效地用于发电而作为能量回收。
(21)通过做成使作为高温放热物体的钢铁中间制品为由钢铁公司的热轧设备制造的热轧带卷、使在周壁的需要的多个部位上设有空气管道的作为临时储存钢铁中间制品的高温放热物体储存堆场的建筑物的储存堆场的建筑物为带卷堆场的建筑物的结构,能够将在高温状态下制造的热轧带卷带有的热有效地用于发电而作为能量回收。
(22)在临时集中储存高温放热物体的高温放热物体储存堆场的建筑物的天花板的需要部位上连通连接设在建筑物的上侧的沿上下方向延伸的排气塔的下端部,在建筑物内部的天花板部的需要部位上设置水喷雾喷嘴,经由水供给线连接在送水泵上。进而,由于在排气塔的需要部位上设置发电涡轮,通过上升气流发电,所以通过伴随着热的投入而制造的高温放热物体带有的热,主要通过对流传热使高温放热物体储存堆场的空气升温,并且通过高温放热物体带有的热使从水喷雾喷嘴喷雾的水蒸发,能够产生大量的升温的水蒸气。并且,使通过在升温的空气和水蒸气中发生浮力而产生的上升气流向排气塔汇集流通,能够使发电涡轮旋转而发电。因此,与仅通过对流传热使高温放热物体储存堆场的空气升温的情况相比,能够使在排气塔中上升的气流的风速飞跃性地增大,能够使能够由发电涡轮回收的能量增大,所以能够使发电涡轮的输出显著地增加。
(23)由此,能够缩短为了将本发明的高温放热物体储存堆场发电装置装备到高温放热物体储存堆场的建筑物中需要的初始成本的回收期间。
(24)在临时集中储存高温放热物体的高温放热物体储存堆场的建筑物的天花板的需要部位上连通连接设在建筑物的上侧的沿上下方向延伸的排气塔的下端部,在建筑物内部的天花板部的需要部位上设置水喷雾喷嘴,经由水供给线连接在设在比水喷雾喷嘴的设置高度位置高的位置上的雨水箱上。进而,通过在排气塔的需要部位上设置发电涡轮而通过上升气流发电,能够得到与上述(22)、(23)同样的效果。进而,由于能够将雨水箱内的雨水作为喷雾用水通过下落能量向设在建筑物的天花板部的各水喷雾喷嘴供给,所以能够减少向各喷雾喷嘴的送水所需要的送水能量,能够削减为了将储存在高温放热物体储存堆场中的高温放热物体带有的热作为能量回收而消耗的能量。
(25)通过在建筑物内部的天花板部的需要部位上设置许多水喷雾喷嘴,装备分别对应于各水喷雾喷嘴的水供给阀,在高温放热物体储存堆场内能够有选择地对较高温的高温放热物体群从水喷雾喷嘴喷雾水。由此,能够使喷雾的水高效率地蒸发而产生水蒸气,并且能够将水不蒸发而积存在高温放热物体储存堆场内的可能性防止于未然。
(26)通过使高温放热物体为钢铁公司的钢铁中间制品、使在天花板部的需要部位上设有喷雾喷嘴的高温放热物体储存堆场的建筑物为用来临时储存钢铁中间制品的储存堆场的建筑物,能够将在钢铁公司中在高温状态下制造的钢铁中间制品带有的热有效地用于发电而作为能量回收。
(27)通过做成使作为高温放热物体的钢铁中间制品为由钢铁公司的热轧设备制造的热轧带卷、使在天花板部的需要部位上设有水喷雾喷嘴的作为临时储存钢铁中间制品的高温放热物体储存堆场的建筑物的储存堆场的建筑物为带卷堆场的建筑物的结构,能够将在高温状态下制造的热轧带卷带有的热有效地用于发电而作为能量回收。
附图说明
图1是作为本发明的高温放热物体储存堆场发电装置的一实施方式而表示应用到带卷堆场中的情况的概略剖断侧视图;
图2是作为本发明的另一实施方式而表示图1的装置的变形例的概略剖断侧视图;
图3是作为本发明的再另一实施方式而表示图1的装置的另一变形例的概略剖断侧视图;
图4是作为本发明的再另一实施方式而表示图1的装置的再另一变形例的概略剖断侧视图;
图5是作为本发明的再另一实施方式而表示图1的装置的再另一变形例的概略剖断侧视图;
图6是作为本发明的再另一实施方式而表示图1的装置的应用例的概略剖断侧视图;
图7是作为本发明的再另一实施方式而表示图6的装置的变形例的概略剖断侧视图;
图8是图7的X-X方向向视图;
图9是作为本发明的再另一实施方式而表示应用到带卷堆场中的情况的概略立体图;
图10是作为本发明的再另一实施方式而表示图9的装置的变形例的概略侧视图;
图11是作为本发明的再另一实施方式而表示图9的装置的变形例的概略侧视图;
图12A是作为本发明的再另一实施方式而表示应用到带卷堆场中的情况的概略剖断侧视图;
图12B是作为本发明的再另一实施方式而表示应用到带卷堆场中的情况的图,是表示建筑物内的空气的流动的概略俯视图;
图13A是表示图12的装置中的空气管道的一例的从建筑物外侧的概略立体图;
图13B是表示图12的装置中的空气管道的一例的从建筑物外侧的概略立体图;
图14A是表示图12的装置中的空气管道的另一例的从建筑物外侧的概略立体图;
图14B是表示图12的装置中的空气管道的另一例的从建筑物外侧的概略立体图;
图15A是表示本发明的再另一实施方式的概略剖断侧视图;
图15B是表示本发明的再另一实施方式的建筑物内的空气的流动的概略剖断俯视图;
图16是作为本发明的再另一实施方式而表示应用到带卷堆场中的情况的概略剖断侧视图;
图17是作为本发明的再另一实施方式而表示图16的应用例的概略剖断侧视图。
附图标记说明:
1、101、201、301:带卷堆场(高温放热物体储存堆场),2、102、202、302:热轧带卷(高温放热物体、钢铁中间制品),3:建筑物,4:烟囱,4a:筒状部,5:发电涡轮,6:侧壁,7:吸气口,8:辐射受热面板,9:竹帘状部件,10:隔热材,11:热轧设备,12:建筑物,103:建筑物,104:排气塔,106:连结管道,107:发电涡轮,109:空气(气体),110:热轧设备,111:建筑物,112:水喷雾喷嘴,203:建筑物,204:排气塔,204a:端部,205:发电涡轮,206:侧壁(建筑物的周壁),207:空气管道,208:空气,209:水喷雾喷嘴,211:水供给线,303:建筑物,304:排气塔,304a:下端部,305:发电涡轮,306:侧壁,307:吸气口,308:水喷雾喷嘴,309:送水泵,310:水供给线,312:水供给阀,303:雨水箱。
具体实施方式
以下,参照附图说明用来实施本发明的优选的实施方式。
图1作为本发明的高温放热物体储存堆场发电装置的一实施方式,表示应用到用来临时储存用钢铁联营型钢铁公司等中的热轧设备制造的作为高温放热物体的作为钢铁中间制品的热轧带卷2的作为高温放热物体储存堆场的带卷堆场1中的情况,具有以下的结构。
即,在将由热战设备伴随着热的投入而制造的热轧带卷2在转移到下个工序之前临时储存的带卷堆场建筑物3的天花板部上,设有做成了使下部为大致四方锥形状、使顶部向上方延伸需要尺寸的筒状部4a的烟囱4,在其上述筒状部4a的需要部位上设置发电涡轮5。
进而,在上述建筑物3的四面的侧壁6上,在下端部设置供气口7。
另外,虽然没有图示,但带卷堆场建筑物3中的热轧带卷2的运入口及运出口设在带卷堆场建筑物3的需要的侧壁6上,只要具备可开闭的门就可以。此外,也可以在该运入口及运出口的门的下端部也设置与上述吸气口7同样的吸气口。
此外,在建筑物3内也可以具备热轧带卷2的未图示的输送机构。
将由未图示的热轧设备通过伴随着热的投入的热轧处理制造出的热轧带卷2从未图示的运入口运入到装备有上述那样的高温放热物体储存堆场发电装置的带卷堆场1的建筑物3中,在转移到下个工序之前以集中的状态临时储存。于是,带卷堆场建筑物3内的各热轧带卷2带有的热主要通过对流传热向建筑物3内的空气热移动,将建筑物3内的空气升温。该升温后的空气密度下降,通过产生的浮力在建筑物3内上升,朝向天花板部的烟囱4、在烟囱4的筒状部4a的内部中流通后,被从筒状部4a的未图示的上端出口向外部释放。此时,通过建筑物3内的空气朝向烟囱4上升,从设在建筑物3的四面的壁面的下端部上的吸气口7将低温的外界气体向建筑物3内导入,然后,从该吸气口7导入到建筑物3内的空气受到来自热轧带卷2的对流传热而被依次升温,与上述同样,在建筑物3内朝向烟囱4上升。因而,在带卷堆场1的建筑物3内,如图1的箭头A那样,产生从四面的侧壁6的吸气口7经由建筑物3内部朝向烟囱4上升后、在其筒状部4a中从下向上流通的空气的上升气流。通过该上升气流,驱动设在烟囱4的筒状部4a中的发电涡轮5,进行风力发电。
这样,根据本发明的高温放热物体储存堆场发电装置,在通过将在刚制造后带有高温的热轧带卷2集中储存而热密度变高的带卷堆场1的建筑物3内,能够通过热轧带卷2带有的热将空气高效率地升温。因此,通过被热轧带卷2带有的热高效率地升温的空气,能够使带卷堆场1的建筑物3内高效率地产生上升气流。由此,能够高效率地驱动设在烟囱4的筒状部4a中的发电涡轮5,能够进行高效率的发电。
进而,带卷堆场1通常如果被依次运入新制造的带有热较多的热轧带卷2,则将已经储存在带卷堆场1中的热轧带卷2中的最先被送入者、即最长放散热而温度变低的热轧带卷2通过未图示的运出口依次运出,所以储存在带卷堆场1的建筑物3内的热轧带卷2带有的热量的总和不怎么变化。结果,在带卷堆场1的建筑物3内,由所有热轧带卷2用于空气的升温的热量长期持续不怎么变化,所以能够进行空气的稳定的升温,能够使稳定的空气的上升气流流通到烟囱4的筒状部4a中。因此,能够通过发电涡轮5进行稳定的发电。
接着,图2作为本发明的另一实施方式而表示图1的装置的变形例。在该例子中,在与图1同样的结构中,在带卷堆场1的建筑物2的各侧壁6的内侧,在与各侧壁6的表面之间以需要的间隙、例如几厘米到十厘米左右的间隔配置能够高效率地吸收辐射热的辐射受热面板8,以使其覆盖从设在各侧壁6的下端部上的吸气口7的内侧的位置到各侧壁6的上端部,通过未图示的固定工具安装在对应的侧壁6上。
各辐射受热面板8例如只要通过对铝的多孔板进行红外域的波长吸收效率较高的表面涂装形成就可以。
另外,虽然没有图示,但在带卷堆场1的建筑物3的运入口和运出口的门的内侧也只要以规定的间隔安装辐射受热面板8就可以。
其他结构与图1是同样的,对于相同的部件赋予相同的附图标记。
根据本实施方式,如果将由未图示的热轧设备通过伴随着热的投入的热轧处理制造的热轧带卷2从未图示的运入口运入、在转移到下个工序之前以集中的状态临时储存在带卷堆场1的建筑物3内,则通过来自各热轧带卷2的对流传热使建筑物3内的空气升温。进而,从带卷堆场建筑物3内的各热轧带卷2释放的辐射热(在图中用虚线表示。在以后的图中也同样)被设在各侧壁6的内侧的各辐射受热面板8高效率地吸收,各辐射受热面板8被加热,所以通过来自辐射受热面板8的对流传热,使存在于其表面附近的空气升温。此时,由于各辐射受热面板8的下端部配设在设于带卷堆场建筑物3的各侧壁6的下端部上的吸气口7的内侧,所以通过各吸气口7导入到建筑物3内的低温的外界气体通过来自各辐射受热面板8的对流传热而被高效率地升温,通过产生的浮力,产生通过各辐射受热面板8与对应的侧壁6之间朝向天花板部的上升气流。
由此,在本实施方式中,也在带卷堆场1的建筑物3内,通过以热轧带卷2带有的热为热源升温的空气,产生在建筑物3内上升、朝向天花板部的烟囱4在筒状部4a中流通的上升气流,所以能够驱动发电涡轮5而进行发电,能够得到与图1的实施方式同样的效果。
进而,配置在各侧壁6的内侧的各辐射受热面板8吸收热轧带卷2的辐射热而被加热,产生从各辐射受热面板8向空气的对流传热,主要进行建筑物3内的空气的升温,所以能够将在建筑物3的内部中发生较大的上升气流的区域限定在各侧壁6附近的区域。由此,能够抑制升温后的空气的上升气流碰到设置在建筑物3的中央部附近的未图示的设备。
接着,图3作为本发明的再另一实施方式而表示图1的装置的变形例。在该例中,在与图1同样的结构中,在带卷堆场1的建筑物3的上部,在与储存的热轧带卷2、及在输送该热轧带卷2时不干涉的位置上,将与图2所示的辐射受热面板8同样的辐射受热面板8沿不妨碍在建筑物3内部中产生的空气的上升气流的方向、例如铅直方向配置,经由未图示的固定工具安装在上述建筑物3的需要部位或烟囱4的需要部位上。
其他结构与图1是同样的,对于相同的部件赋予相同的附图标记。
根据本实施方式,如果将由未图示的热轧设备通过伴随着热的投入的热轧处理制造的热轧带卷2从未图示的运入口运入、在转移到下个工序之前以集中的状态临时储存在带卷堆场1的建筑物3内,则通过来自各热轧带卷2的对流传热使建筑物3内的空气升温。进而,从带卷堆场建筑物3内的各热轧带卷2释放的辐射热被各辐射受热面板8高效率地吸收,各辐射受热面板8被加热,所以通过来自辐射受热面板8的对流传热,使存在于其表面附近的空气升温。
由此,在本实施方式中,也在带卷堆场1的建筑物3内,通过以热轧带卷2带有的热为热源升温的空气,产生在建筑物3内上升、朝向天花板部的烟囱4并在筒状部4a中流通的上升气流,能够通过发电涡轮5进行发电,能够得到与图1的实施方式同样的效果。进而,通过辐射受热面板8的存在,与图1的实施方式相比,能够使空气更高效率地升温,能够进一步增强产生的上升气流,所以能够实现发电量的增大。
图4作为本发明的再另一实施方式而表示图1的装置的变形例。在该例中,在与图1同样的结构中,在带卷堆场1的建筑物3的地板部上,设置竹帘状部件9,通过使运入到带卷堆场1中的热轧带卷2载置在竹帘状部件9的上侧,能够通过竹帘状部件9的下侧从下方向各热轧带卷2通气。
竹帘状部件9只要能够承受热轧带卷2的重量、以及刚运入到带卷堆场1中之后的具有高温的热轧带卷2的温度,可以是任意的材质。
其他结构与图1是同样的,对于相同的部件赋予相同的附图标记。
根据本实施方式,如果将由未图示的热轧设备通过伴随着热的投入的热轧处理制造的热轧带卷2从未图示的运入口运入、在转移到下个工序之前以集中的状态临时储存在带卷堆场1的建筑物3内,则通过来自各热轧带卷2的对流传热使建筑物3内的空气升温。此时,由于能够通过设在带卷堆场1的地板部上的竹帘状部件9的下侧向各热轧带卷2的下方通气,所以通过设在建筑物3的四面的壁面的下端部上的吸气口7从外部取入的低温的外界气体被从下方通过竹帘状部件9的下侧向各热轧带卷2导引。由此,能够也对各热轧带卷2的下部及热轧带卷2彼此之间通气,所以能够促进各热轧带卷2带有的热向空气的对流热传递,能够使带卷堆场建筑物3内的空气高效率地升温,能够实现在建筑物3内产生的上升气流的增强化。
因而,在本实施方式中,也在带卷堆场1的建筑物3内,通过以热轧带卷2带有的热为热源升温的空气,在建筑物3内产生上升气流,能够通过设在天花板部的烟囱4在筒状部4a中的发电涡轮5进行发电,能够得到与图1的实施方式同样的效果。进而,由于能够进一步增强在建筑物3内产生的上升气流,所以与图1的实施方式相比,能够实现发电量的增大。
图5作为本发明的再另一实施方式而表示图1的装置的变形例。在该例中,在与图1同样的结构中,在带卷堆场1的建筑物3的内底部上,铺满具有耐高温性的隔热材10、例如耐火隔热砖等的隔热材10,通过将建筑物3的内底部做成隔热构造,能够抑制从该建筑物3向地基散逸的热量。
其他结构与图1是同样的,对于相同的部件赋予相同的附图标记。
根据本实施方式,如果将由未图示的热轧设备通过伴随着热的投入的热轧处理制造的热轧带卷2从未图示的运入口运入、在转移到下个工序之前以集中的状态临时储存在带卷堆场1的建筑物3内,则通过来自各热轧带卷2的对流传热使建筑物3内的空气升温。此时,通过在带卷堆场1的内底部上铺满隔热材10,即使通过来自热轧带卷2的热传递或辐射将建筑物3的内底部加热,也能够抑制该热向建筑物3的下方的地基散逸。由此,从该建筑物3向地基的热的散逸被抑制,在建筑物3的内部中用于空气的升温的热量增加,所以能够提高建筑物3内的空气的升温效率,能够实现在该建筑物3内产生的上升气流的增强化。
结果,通过本实施方式,也在带卷堆场1的建筑物3内,通过以热轧带卷2带有的热为热源升温的空气,在建筑物3内产生上升气流,能够通过设在天花板部的烟囱4在筒状部4a中的发电涡轮5进行发电,能够得到与图1的实施方式同样的效果。进而,由于能够进一步增强在建筑物3内产生的上升气流,所以与图1的实施方式相比,能够实现发电量的增大。
图6作为本发明的再另一实施方式而表示图1的装置的应用例。在该例中,在与图1同样,在带卷堆场1的建筑物3的天花板部上设置烟囱4,在该烟囱4的筒状部4a中设置发电涡轮5,使带卷堆场1的建筑物3中的作为运入口侧的一侧部连通连接在通过伴随着热的投入的热轧处理制造热轧带卷2的热轧设备11的建筑物12的热轧带卷2取出侧的端部上,将带卷堆场1的建筑物3一体地设在热轧设备的建筑物12上。
此外,在带卷堆场1的建筑物3中,为了使得能够将空气从热轧设备11的建筑物12引入而省略了侧壁6的吸气口7。其他结构与图1是同样的,对于相同的部件赋予相同的附图标记。
根据本实施方式,如果将由热轧设备11制造的热轧带卷2运入到带卷堆场1的建筑物3内、在转移到下个工序之前以集中的状态临时储存,则与图1的装置同样,建筑物3内的空气主要通过来自带卷堆场建筑物3内的各热轧带卷2带有的热的对流传热而升温、密度下降,通过产生的浮力而在建筑物3内上升,产生朝向天花板部的烟囱4、在筒状部4a的内部中流通的上升气流。
如果如上述那样带卷堆场1的建筑物3内的空气朝向烟囱4上升,则建筑物12内的环境空气被从建筑物3的与热轧设备11的建筑物12的连接部位向带卷堆场1的建筑物3内吸气,该空气在建筑物3内,通过来自热轧带卷2的对流传热而被依次升温。此时,在热轧设备11的建筑物12内,通过在热轧处理工序中释放的热,使该建筑物12内的环境空气比外界气温热,所以通过将其向带卷堆场1的建筑物3内取入,能够进一步提高在带卷堆场1的建筑物3内受到来自热轧带卷2的对流传热而升温的空气的温度,能够提高设在天花板部上的烟囱4的筒状部4a的上端出口处的空气的最终温度,所以能够增强在筒状部4a中流通的空气的通风的强度。
结果,根据本实施方式,也在带卷堆场1的建筑物3内,通过以热轧带卷2带有的热为热源升温的空气,产生在建筑物3内上升、朝向天花板部的烟囱4在筒状部4a中流通的上升气流,能够进行通过发电涡轮5的发电,能够得到与图1的实施方式同样的效果。进而,由于能够增强驱动发电涡轮的上升气流的通风的强度,所以能够使发电量增大。
图7及图8作为本发明的再另一实施方式而表示图6的装置的变形例。在该例中,在与图6同样的结构中,在除了带卷堆场1的建筑物3与热轧设备11的建筑物12的连接部位以外的三面的侧壁6的内侧,与图2同样配设有辐射受热面板8。
其他结构与图6是同样的,对于相同的部件赋予相同的附图标记。
通过本实施方式,也能够得到与图6的实施方式同样的效果。进而,在带卷堆场1的建筑物3内,配设在三面的侧壁6的内侧的各辐射受热面板8吸收热轧带卷2的辐射热而被加热,还发生从各辐射受热面板8向空气的对流传热。由此,能够进一步提高建筑物3内的空气的升温效率,能够进一步增强在带卷堆场1的建筑物3内产生的上升气流,所以能够实现发电量的进一步增大。
此外,本发明并不仅限于上述各实施方式,只要能够通过在烟囱4的筒状部4a中流通的上升气流驱动发电涡轮5,在烟囱4的筒状部4a中设置发电涡轮5的高度位置也可以适当变更。
在图6的实施方式、图7及图8的实施方式中,也可以在带卷堆场1的建筑物3的上部中的与储存的轧制卷2或在输送轧制卷2时不干涉的位置上,与图3同样设置辐射受热面板8。如果这样,则能够使建筑物3内部的空气更高效率地升温、进一步增强在带卷堆场1的建筑物3内产生的上升气流,所以能够实现发电量的进一步的增大。
在图2的实施方式、图3的实施方式、图6的实施方式、图7及图8的实施方式中,也可以在带卷堆场1的建筑物3的地板部上设置与图4同样的竹帘状部件9。如果这样,则能够使空气向各热轧带卷2的下侧通气,能够促进各热轧带卷2带有的热带来的向建筑物3内的空气的对流热传递,所以能够更高效率地使建筑物3内部的空气升温、进一步增强在带卷堆场1的建筑物3内产生的上升气流、实现发电量的进一步的增大。
在图2的实施方式、图3的实施方式、图4的实施方式、图6的实施方式、图7及图8的实施方式中,也可以在带卷堆场1的建筑物3的内底部上铺满与图5同样的具有耐高温性的隔热材10。如果这样,则通过抑制从带卷堆场1的建筑物3的底部向地基的热的散逸,能够使在建筑物3的内部中用于空气的升温的热量增加,所以能够提高建筑物3内的空气的升温效率,能够实现在建筑物3内产生的上升气流的增强化,实现发电量的进一步的增大化。
接着,图9作为本发明的高温放热物体储存堆场发电装置的另一实施方式,表示应用到用来将由钢铁联营型钢铁公司等的热轧设备制造的作为高温物体的作为钢铁中间制品的热轧带卷102临时储存的作为高温放热物体储存堆场的带卷堆场1中的情况,具有以下这样的结构。
在将由热轧设备伴随着热的投入制造的热轧带卷102在转移到下个工序之前临时储存的带卷堆场建筑物103的外部,在从建筑物103隔开需要的距离的需要的用地上,与建筑物103分体地建造设置内部具备沿上下方向以需要尺寸延伸的烟囱状空气流路104a的排气塔104。
进而,在建筑物103的一侧壁的上部附近设置排气口105,将排气口105与排气塔104的烟囱状空气流路104a的下部位置经由连结管道106连结。进而,在排气塔104的上下方向的需要部位上设置发电涡轮107。
在建筑物103的侧壁中的、除了设有用来连接连结管道106的排气口105的一侧壁以外的各侧壁的需要部位上设置吸气口108。
此外,未图示的、带卷堆场建筑物103中的热轧带卷102的运入口及运出口设在带卷堆场建筑物103的需要的侧壁上,只要具备可开闭的门就可以。此外,在运入口及运出口的门的下部也可以设置与吸气口108同样的吸气口。
进而,在建筑物103内也可以具备热轧带卷102的未图示的输送机构。
另外,连结管道106在其外周的整面上设置未图示的隔热材,通过将从建筑物103的排气口105排出的空气109在将温度下降防止于未然的状态下向排气塔104导引,将在排气塔104的内部中流通的空气109的温度保持得尽量高。104b是排气塔104的支撑构造物。
将由未图示的热轧设备通过伴随着热的投入的热轧处理制造的热轧带卷102从未图示的运入口运入到装备有上述那样的高温放热物体储存堆场发电装置的带卷堆场101的建筑物103中,在转移到下个工序之前以集中的状态临时储存。于是,使带卷堆场建筑物103内的各热轧带卷102带有的热主要通过对流传热向建筑物103内的空气109热移动,使建筑物103内的空气109升温。该升温后的空气109的密度下降而产生浮力,所以在建筑物103内上升后,朝向设在建筑物103的一侧壁的上部附近的排气口105,从排气口105通过连结管道106被向排气塔104的烟囱状空气流路104a的下部导引,在排气塔104的烟囱状空气流路104a中上升后,被从排气塔104的上端出口向外部释放。
如上所述,通过将在建筑物103内升温后的空气109从排气口105经过连结管道106向排气塔104导引,从设在建筑物103的侧壁上的各吸气口108将低温的外界气体向建筑物103内导入。由此,在建筑物103内,发生从各吸气口108通过建筑物103内依次朝向上述排气口105的空气109的流动,在空气109通过建筑物103内的期间中,通过热轧带卷102带有的热的对流传热使空气109依次升温。
由此,升温而产生浮力的空气109从建筑物103的排气口105经由连结管道106依次朝向排气塔104,所以在排气塔104的烟囱状空气流路104a内,产生从下向上流通的空气109的上升气流。并且,通过该上升气流驱动设在排气塔104中的发电涡轮107,进行风力发电。
这样,根据本发明的高温放热物体储存堆场发电装置,通过将具有刚制造后的高温的热轧带卷102集中储存,在热密度变高的带卷堆场101的建筑物103内,能够通过热轧带卷102带有的热将空气109高效率地升温。进而,通过由热轧带卷102带有的热高效率地升温而产生浮力的空气109从建筑物103的排气口105通过连结管道106向外部的排气塔104导引,能够在排气塔104内高效率地产生上升气流。由此,能够高效率地驱动设在排气塔104中的发电涡轮,能够进行高效率的发电。
进而,由于排气塔104设置在与带卷堆场101的建筑物103另外的用地上,所以能够不给带卷堆场101带来任何影响而实施在实现本发明的高温放热物体储存堆场发电装置方面需要天数的排气塔104的建造工程。此外,能够容易地实施在带卷堆场建筑物103的侧壁上设置排气口105及吸气口108的工程。由此,即使在将本发明的高温放热物体储存堆场发电装置导入到作为已设的高温放热物体储存堆场的带卷堆场101中的情况下,也能够避免给已设的带卷堆场101的作业带来妨碍的可能,能够继续作业。
接着,图10作为本发明的再另一实施方式而表示图9的装置的变形例。在该例中,在与图9同样的结构中,将带卷堆场101的建筑物103中的与设有排气口105的一侧壁对置的另一侧部连通连接在通过伴随着热的投入的热轧处理制造热轧带卷102的热轧设备110的建筑物111的热轧带卷102取出侧的端部上,将带卷堆场101的建筑物103与热轧设备的建筑物111一体设置。
此外,在带卷堆场101的建筑物103中,为了使得能够将空气从热轧设备110的建筑物111引入而省略了侧壁的吸气口108。其他结构与图9是同样的,对于相同的部件赋予相同的附图标记。
根据本实施方式,如果将由热轧设备110制造的热轧带卷102运入到带卷堆场101的建筑物103内、在转移到下个工序之前以集中的状态临时储存,则与图9的装置同样,建筑物103内的空气主要通过来自带卷堆场建筑物103内的各热轧带卷102带有的热的对流传热而升温。并且,通过该升温而密度下降、产生了浮力的空气109从建筑物103的排气口105经由连结管道106被向排气塔104导引,在排气塔104内产生上升气流。
如果如上述那样带卷堆场101的建筑物103内的空气被从排气口105经由连结管道106向排气塔104导引,则通过在热轧设备110的建筑物111内在热轧处理工序中释放的热已经比外界气温加热后的环境空气被从建筑物103的与热轧设备110的建筑物111的连接部位向带卷堆场101的建筑物103内导引。由此,能够进一步提高在带卷堆场101的建筑物103内受到来自热轧带卷102的对流传热而升温的空气109的温度。因而,还能够进一步提高从带卷堆场101的建筑物103的排气口105经由连结管道106向排气塔104导引的空气109的温度,所以能够增强通过在排气塔104内升温的空气109的浮力产生的上升气流的流速,能够增大发电涡轮107的发电量。
接着,图11作为本发明的再另一实施方式而表示图9的装置的变形例。在该例中,在与图9同样的结构中,在带卷堆场101的建筑物103内的天花板部上,对应于放置在建筑物103内的热轧带卷102的配置而设有多个水喷雾喷嘴112。进而,在各水喷雾喷嘴112上,分别连接着从建筑物外部的送水泵113导引水115的水供给线114,能够将从送水泵113通过水供给线114供给的115从各水喷雾喷嘴112对储存在建筑物103内的热轧带卷102以雾状或淋浴状喷雾。
进而,在连接于各水喷雾喷嘴112上的水供给线114上,具备分别对应于各水喷雾喷嘴112的水供给阀116,能够独立地切换从各水喷雾喷嘴112的水115的喷雾、和喷雾停止。由此,通过仅将与配置在储存于建筑物103内的各热轧带卷102中的、例如从被运入到建筑物103中起没有经过太多堆场滞留时间的较高温的热轧带卷102群的上方的水喷雾喷嘴112对应的水供给阀116打开,能够有选择地对较高温的热轧带卷102群喷雾水115。
此外,作为由送水泵113对各水喷雾喷嘴112供给的水115,例如使用被供作制造热轧带卷102的热轧设备中的热轧的冷却工序中的使用之后的加温后的(加热后的)冷却水。由此,在使从水喷雾喷嘴112喷雾的水115通过热轧带卷102带有的热蒸发时,能够降低为了使水115升温到蒸发温度所需要的显热的能量,所以能够做成有利于提高热轧带卷102带有的热的水蒸气117的产生效率的结构。
其他结构与图9是同样的,对于相同的部件赋予相同的附图标记。
根据本实施方式,与图9的装置同样,在储存有热轧带卷102的带卷堆场101的建筑物103中,将通过储存的热轧带卷102带有的热的对流传热而升温的空气109从建筑物103的排气口105经由连结管道106向排气塔104导引。
此时,如果将与配置在储存于建筑物103内的各热轧带卷102中的、较高温的热轧带卷102群的上方的各水喷雾喷嘴112对应的水供给阀116打开,则从送水泵113经由水供给线114供给的水115被朝向较高温的热轧带卷102群以雾状或淋浴状喷雾。并且,被朝向该较高温的热轧带卷102喷雾的水115的水滴的一部分通过与由热轧带卷102带有的热的对流传热而升温的空气9的接触,在下落中途被加热而蒸发。此外,被喷雾的水滴的剩余部降落到较高温的热轧带卷102上,接触在各热轧带卷102上的水滴被各热轧带卷102带有的热直接加热而蒸发。
如果如上述那样被从各水喷雾喷嘴112向较高温的热轧带卷102群喷雾的水113被热轧带卷102群带有的热直接地、或者被经由升温后的空气109间接地加热、蒸发而成为水蒸气117,则体积膨胀到一千几百倍。因此,通过将通过从各水喷雾喷嘴112喷雾的水115蒸发而产生的大量的水蒸气117加入到通过与热轧带卷102的对流传热而升温的空气190中,升温后的气体的量大幅地增加。
因而,在水蒸气117混合在升温后的空气109中的状态下,由于从建筑物103的排气口105经由连结管道106朝向排气塔104,所以在排气塔104中使在烟囱状空气流路104a中上升的气流增速。并且,通过该增速后的上升气流驱动设在排气塔104中的发电涡轮107,进行风力发电。
因而,根据本实施方式,除了与图9的装置同样的效果以外,还通过热轧带卷102带有的热使从水喷雾喷嘴112喷雾的水115蒸发而产生大量的水蒸气117,将该大量的水蒸气117也向排气塔104导引,能够使在排气塔104中上升的气流的风速飞跃性地增大。由此,能够使能够由发电涡轮107回收的能量增大、使发电涡轮107的输出显著地增加。
此外,带卷堆场101通常如果被依次运入新制造的带有热较多的热轧带卷102,则将已经储存在带卷堆场101中的热轧带卷102中的最先运入者、即最长放散热而温度变低的热轧带卷102通过未图示的运出口依次运出。由此,在将带有热较多而较高温的热轧带卷102新运入到带卷堆场101的建筑物103中的情况下,只要将按照各水喷雾喷嘴112装备的水供给阀116中的、与位于新运入的热轧带卷102的上方的水喷雾喷嘴112对应的水供给阀116打开操作、向新运入到建筑物103中的带有热较多的热轧带卷102开始水的喷雾就可以。
另一方面,只要将与已经储存在带卷堆场101中的热轧带卷102中的、温度变低到不能使喷雾的水115充分蒸发的程度的热轧带卷102的上方的水喷雾喷嘴112对应的水供给阀116关闭操作就可以。
此外,当为了将热轧带卷102运入而作业者进入到带卷堆场101的建筑物103中时,只要将从水喷雾喷嘴112的水115的喷雾停止就可以。
此外,本发明并不仅限于上述各实施方式,也可以取代侧壁的上部附近而将带卷堆场101的建筑物103的排气口105设在建筑物103的天花板部的需要部位上,将设在建筑物103的天花板部上的排气口105经由连结管道106连结到排气塔104的下部。
只要能够通过在排气塔104中流通的上升气流驱动发电涡轮107,排气塔104中的设置发电涡轮107的高度位置也可以适当变更。此外,也可以取代排气塔104而在连结管道106中设置发电涡轮107。在此情况下,只要在连结管道106的一部分中形成对应于发电涡轮107的直径的圆筒状的流路、在圆筒状流路的部分中安装发电涡轮107就可以。
如果作为排气塔104而使用设在已设的排气设备中的烟囱,则能够省略排气塔104的制造工程,能够更容易地实现本发明的高温放热物体储存堆场发电装置。此外,在此情况下,只要考虑从已设的排气设备通过烟囱排出的排气的流量、流速、压力等适当设定相对于安装在带卷堆场101的建筑物103的排气口105上的连结管道的下游侧端部的烟囱的连接部位就可以。
在图11的实施方式中,在设在带卷堆场101的建筑物103内的天花板部上的各水喷雾喷嘴112中分别设有独立切换从各水喷雾喷嘴112的水的喷雾和喷雾停止的水供给阀116,但也可以按照设在建筑物103的某个范围中的多个水喷雾喷嘴112设置1个水供给阀116。进而,在带卷堆场101的建筑物103中设定了将新制造的带有热较多的热轧带卷102运入的部位的情况下,也可以在建筑物103中仅在运入新制造的带有热较多的热轧带卷102的部位的上方设置水喷雾喷嘴112。
进而,也可以在上述各实施方式的结构中,附加用来提高通过储存在建筑物103中的热轧带卷102带有的热使建筑物103内的空气升温的效率的机构,例如在带卷堆场101的建筑物103的地板部上设置用来使空气向各热轧带卷102的下侧通气的未图示的竹帘状部件、将运入到带卷堆场101中的热轧带卷102载置到竹帘状部件的上侧的结构,或者在带卷堆场101的建筑物103的内底部上铺满用来抑制从带卷堆场101的建筑物103的底部向地基的热的散逸的具有耐高温性的隔热材的结构。
接着,图12A及图12B至图14A及图14B作为本发明的再另一实施例,表示应用到用来将在由钢铁联营型钢铁公司等的热轧设备制造的作为高温放热物体的作为钢铁中间制品的热轧带卷202临时储存的作为高温放热物体储存堆场的带卷堆场201中的情况,具有以下的结构。
在将由热轧设备伴随着热的投入而制造的热轧带卷202在转移到下个工序之前临时储存的带卷堆场建筑物203的天花板的中央部附近,连通连接设在建筑物203的上侧的沿上下方向延伸的筒状的排气塔204的下端部。此时,将排气塔204的下端部204a做成喇叭状,在排气塔204中的上下方向的需要部位上设置发电涡轮205,以使排气塔204的内侧与带卷堆场建筑物203的天花板面平滑地连接。
进而,在作为建筑物203的周壁的四面的侧壁206的下部的需要部位上,设有使空气(外界气体)208沿着各侧壁206的内面沿水平方向流入的空气管道207,以使通过各空气管道207向建筑物203内沿水平方向流入的空气208的流入方向都统一为在俯视图中顺时针方向或逆时针方向的某一个方向、例如如图12B所示那样经过各空气管道207的空气208的流入方向都统一为在俯视图中顺时针方向。
详细地讲,空气管道207例如如图13A及图13B所示,为沿水平方向延伸需要的尺寸、将与建筑物203内连通的开口部207a做成沿着建筑物侧壁206的内面沿上下方向延伸的矩形的开口部207a的NACA型管道。此外,空气管道207也可以如图14A及图14B所示,为沿水平方向延伸需要的尺寸、将与建筑物203内连通的开口部207a做成沿着建筑物侧壁206的内面沿上下方向延伸的矩形的开口部207a的2维斜坡型管道。由此,通过使空气208通过空气管道207从建筑物外部流入到建筑物203内,能够在建筑物203内高效率地产生沿着侧壁206的内面206a的水平方向的空气208的流。此外,图13A及图13B、以及图14A及图14B中的附图标记206b表示侧壁206的外表面。
此外,空气管道207的尺寸只要根据带卷堆场建筑物203的规模、排气塔204的高度、在通常时储存在建筑物203内的热轧带卷202的个数等适当设定,以便能够得到与通过储存在建筑物203内的热轧带卷202带有的热的对流传热升温的建筑物203内的空气在排气塔204的内部中上升并从排气塔204的上端开口向外部排出时的从建筑物203内部向外部的空气释放量平衡的空气流入量就可以。此外,空气管道207的设置数也可以适当增减以便能够得到与从建筑物203内部向外部的空气释放量平衡的空气流入量。
此外,未图示的带卷堆场建筑物203中的热轧带卷202的运入口及运出口只要设在带卷堆场建筑物203的需要的侧壁206上、具备能够开闭的门就可以。此外,也可以在运入口及运出口的门的下部也设置与空气管道207同样的空气管道。
进而,也可以在建筑物203内具备热轧带卷202的未图示的输送机构。
将由未图示的热轧设备通过伴随着热的投入的热轧处理制造的热轧带卷202从未图示的运入口运入到装备有上述那样的高温放热物体储存堆场发电装置的带卷堆场201的建筑物203中,在转移到下个工序之前以集中的状态临时储存。于是,主要通过对流传热使带卷堆场建筑物203内的各热轧带卷202带有的热向建筑物203内的空气208热移动,将建筑物203内的空气208升温。该升温后的空气208的密度下降,通过产生的浮力而在建筑物203内上升,朝向天花板部的排气塔204在排气塔204的内部中流通后,被从上端出口向外部释放。
由此,通过建筑物203内的空气208朝向排气塔204上升,将低温的外界气体从设在建筑物203的四面的侧壁206的下部的各空气管道207向建筑物203内导入。此时,从建筑物203外部通过各空气管道207被向建筑物203的内部导引的空气208的流动成为沿着建筑物203的侧壁206的内面206a的流动。进而,由于空气208的流动的方向都统一为在俯视图中顺时针方向,所以通过各空气管道207向建筑物203内部流入的空气208的流动的水平方向为主,成为容易沿着建筑物203的外周的流动。由此,通过经由各空气管道207流入的空气208的流动的惯性,在建筑物203内整体中,如图12B所示,形成作为铅直成分较小的旋绕流的空气流208的流动。
在建筑物203内成为旋绕流的空气208的流动由于铅直成分较小,所以到达设在天花板部的中央不仅的排气塔204所需要的时间变长。由此,与以大面积展开放置在带卷堆场建筑物203内的各热轧带卷202的对流传热的热交换时间增大,所以能够进一步提高通过来自各热轧带卷202的对流传热升温的空气208的温度上升。
由此,建筑物203内的空气208的密度进一步下降,浮力增大,所以在建筑物203内产生了浮力的空气208被排气塔204导引,在其内部中上升时的空气208流量增大。由此,通过流量增大后的空气208的上升气流进行设在排气塔204中的发电涡轮205的驱动,进行风力发电。
这样,根据本发明的高温放热物体储存堆场发电装置,在通过将刚制造后的具有高温的热轧带卷202集中储存而热密度变高的带卷堆场201的建筑物203内,能够产生铅直成分较少的空气208的旋绕流,能够使建筑物203内的空气208的与热轧带卷202的热交换时间增加。由此,与做成在带卷堆场建筑物203的侧壁206上单单设置用来进行外界气体的导入的开口的结构的情况相比,能够将建筑物203内的空气208更高效率地升温,能够将产生了更大的浮力的升温后的空气208向排气塔204导引。由此,能够使在排气塔204的内部中上升的空气量增大,能够使能够由发电涡轮205回收的能量增大,能够使发电涡轮205的输出增加。
因而,能够缩短为了将本发明的高温放热物体储存堆场发电装置装备到带卷堆场201的建筑物203中所需要的初始成本的回收期间。
接着,图15A及图15B作为本发明的再另一实施方式,表示图12A及图12B至图14A及图14B的装置的变形例。在该例中,在与图12A及图12B至图14A及图14B同样的结构中,在建筑物203的顶板部上,对应于放置在建筑物203内的热轧带卷202的配置而配置设置有许多水喷雾喷嘴209。进而,在各水喷雾喷嘴209上,分别连接从建筑物外部的送水泵210导引水212的水供给线211,能够将从送水泵210通过水供给线211供给的水212从各水喷雾喷嘴209对储存在建筑物203内的热轧带卷202以雾状或淋浴状喷雾。
进而,在连接于各水喷雾喷嘴209上的水供给线211上,具备分别对应于各水喷雾喷嘴209的水供给阀213,做成了能够独立地切换从各水喷雾喷嘴209的水212的喷雾和喷雾停止的结构。由此,通过仅将与配置在储存于建筑物203内的各热轧带卷202中的例如从被运入到建筑物203中起没有经过太多堆场滞留时间的较高温的热轧带卷202群的上方的水喷雾喷嘴209对应的水供给阀213打开,能够有选择地对较高温的热轧带卷202群喷雾水212。
此外,作为由送水泵210对水喷雾喷嘴209供给的水212,例如使用被供作制造热轧带卷202的热轧设备中的热轧的冷却工序中的使用之后的加温后的(加热后的)冷却水。由此,在使从水喷雾喷嘴209喷雾的水212通过热轧带卷202带有的热蒸发时,能够降低为了使水212升温到蒸发温度所需要的显热的能量,所以能够做成有利于提高热轧带卷202带有的热的水蒸气214的产生效率的结构。
其他结构与图12A及图12B至图14A及图14B是同样的,对于相同的部件赋予相同的附图标记。
根据本实施方式,与上述实施方式同样,在储存有热轧带卷202的带卷堆场201的建筑物203中,通过使空气208从设在四面的侧壁206上的空气管道207向建筑物203内流入,能够在建筑物203中产生作为铅直成分较小的旋绕流的空气208的流动。
进而,如果将与配置在储存于建筑物203内的各热轧带卷202中的、较高温的热轧带卷202群的上方的各水喷雾喷嘴209对应的水供给阀213打开,则从送水泵210经由水供给线211供给的水212被朝向较高温的热轧带卷202群以雾状或淋浴状喷雾。并且,被朝向该较高温的热轧带卷202喷雾的水212的水滴的一部分通过与由热轧带卷202带有的热的对流传热而升温的空气208的接触,在下落中途被加热而蒸发。此外,被喷雾的水滴的剩余部降落到较高温的热轧带卷202上,接触在各热轧带卷202上的水滴被各热轧带卷202带有的热直接加热而蒸发。
如果如上述那样被从各水喷雾喷嘴209向较高温的热轧带卷202群喷雾的水212被热轧带卷202带有的热直接地、或者被经由升温后的空气208间接地加热、蒸发而成为水蒸气214,则体积膨胀到一千几百倍。因此,在建筑物203内,通过对通过与热轧带卷202的对流传热而升温的空气190中加入通过从各水喷雾喷嘴209喷雾的水212蒸发而产生的大量的水蒸气214,升温后的气体的量大幅地增加。
因而,在水蒸气214混合在升温后的空气208的旋绕流中的状态下,通过朝向设在建筑物203的天花板部的中央附近的排气塔204、在排气塔204的内部中流通之后从上端出口向外部释放,使在排气塔204的内部中上升的气流增速。并且,通过该增速后的上升气流驱动设在排气塔204中的发电涡轮205,进行风力发电。
根据本实施方式,除了得到与上述实施方式同样的效果以外,还通过热轧带卷202带有的热使从水喷雾喷嘴209喷雾的水212蒸发而产生大量的水蒸气214,能够将该大量的水蒸气214也向排气塔204导引,所以能够使在排气塔204的内部中上升的气流的风速飞跃性地增大。由此,能够使能够由发电涡轮205回收的能量增大、使发电涡轮205的输出显著地增加。
由此,能够缩短为了将本实施方式的高温放热物体储存堆场发电装置装备到带卷堆场201的建筑物203中所需要的初始成本的回收期间。
此外,带卷堆场201通常如果被依次运入新制造的带有热较多的热轧带卷202,则将已经储存在带卷堆场201中的热轧带卷202中的最先运入者、即最长放散热而温度变低的热轧带卷202通过未图示的运出口依次运出。由此,在将带有热较多而较高温的热轧带卷202新运入到带卷堆场201的建筑物203中的情况下,只要将按照各水喷雾喷嘴209装备的水供给阀213中的、与位于新运入的热轧带卷202的上方的水喷雾喷嘴209对应的水供给阀213打开操作、向新运入到建筑物203中的带有热较多的热轧带卷202开始水的喷雾就可以。
另一方面,只要将与已经储存在带卷堆场201中的热轧带卷202中的、温度变低到不能使喷雾的水212充分蒸发的程度的热轧带卷202的上方的水喷雾喷嘴209对应的水供给阀213关闭操作就可以。
此外,当为了将热轧带卷202运入等而作业者进入到带卷堆场201的建筑物203中时,只要将从水喷雾喷嘴209的水212的喷雾停止就可以。
此外,本发明并不仅限于上述各实施方式,只要能够通过在排气塔204中流通的上升气流驱动发电涡轮205,排气塔204中的设置发电涡轮205的高度位置也可以适当变更。
此外,作为设在带卷堆场201的建筑物203的侧壁206上的空气管道207,在图13A及图13B中例示了NACA型管道,在图14A及图14B中例示了2维斜坡型管道,但只要能够使建筑物203外部的空气208通过空气管道207向建筑物203的内部流入、产生沿着建筑物203的侧壁206的内面206a的水平方向的空气208的流动,也可以使用图示以外的形式的空气管道207。
设在建筑物203的侧壁206上的空气管道207的上下方向及水平方向的配置也可以根据建筑物203的形状等适当变更。
在图15A及图15B的实施方式中,在设在带卷堆场201的建筑物203内的天花板部上的各水喷雾喷嘴209中,分别设有独立切换从各水喷雾喷嘴209的水212的喷雾或喷雾停止的水供给阀213,但也可以按照设在建筑物203的某个范围中的多个水喷雾喷嘴209设置1个水供给阀213。进而,在带卷堆场201的建筑物203中设定了运入新制造的带有热较大的热轧带卷202的部位的情况下,也可以在建筑物203中仅在运入新制造的带有热较多的热轧带卷202的部位的上方设置水喷雾喷嘴209。
进而,也可以附加用来提高通过储存在建筑物203内的热轧带卷202带有的热使建筑物203内的空气208升温的效率的机构,例如在带卷堆场201的建筑物203的地板部上设置用来使空气208向各热轧带卷202的下侧通气的未图示的竹帘状部件、将运入到带卷堆场201中的热轧带卷202载置到竹帘状部件的上侧的结构,或者在带卷堆场201的建筑物203的内底部上铺满用来抑制从带卷堆场201的建筑物203的底部向地基的热的散逸的具有耐高温性的隔热材的结构。
接着,图16作为本发明的再另一实施例,表示应用到用来将在由钢铁联营型钢铁公司等的热轧设备制造的作为高温放热物体的作为钢铁中间制品的热轧带卷302临时储存的作为高温放热物体储存堆场的带卷堆场301中的情况,具有以下的结构。
在将由热轧设备伴随着热的投入而制造的热轧带卷302在转移到下个工序之前临时储存的带卷堆场建筑物303的天花板的需要部位、例如天花板的中央部,连通连接设在建筑物303的上侧的沿上下方向延伸的筒状的排气塔304的下端部。此时,将排气塔304的下端部304a做成喇叭状,在排气塔304中的上下方向的需要部位上设置发电涡轮305,以使排气塔304的内侧与带卷堆场建筑物303的天花板面平滑地连接。
在建筑物303的四面的侧壁306上,在下端部设置吸气口307。
进而,在建筑物303的天花板部上,对应于建筑物303内的热轧带卷302的储存位置而设有许多水喷雾喷嘴308。进而,在各水喷雾喷嘴308上,分别连接从建筑物外部的送水泵309导引水311的水供给线310,能够将从送水泵309通过水供给线310供给的水311从各水喷雾喷嘴308对储存在建筑物303内的热轧带卷302以雾状或淋浴状喷雾。
进而,在连接于各水喷雾喷嘴308上的水供给线310上,具备分别对应于各水喷雾喷嘴308的水供给阀312,做成了能够独立地切换从各水喷雾喷嘴308的水311的喷雾和喷雾停止的结构。由此,通过仅将与配置在储存于建筑物303内的各热轧带卷302中的例如从被运入到建筑物303中起没有经过太多堆场滞留时间的较高温的热轧带卷302群的上方的水喷雾喷嘴308对应的水供给阀312打开,能够有选择地对较高温的热轧带卷302群喷雾水311。
此外,作为由送水泵309对水喷雾喷嘴308供给的水311,例如使用被供作未图示的热轧设备中的热轧的冷却工序中的使用之后的加温的(加热后的)冷却水。由此,在使从水喷雾喷嘴308喷雾的水311通过热轧带卷302带有的热蒸发时,能够降低为了使水311升温到蒸发温度所需要的显热的能量,所以能够做成有利于提高热轧带卷302带有的热的水蒸气313的产生效率的结构。
此外,未图示的带卷堆场建筑物303中的热轧带卷302的运入口及运出口只要设在带卷堆场建筑物303的需要的侧壁306上、具备能够开闭的门就可以。此外,也可以在运入口及运出口的门的下部也设置与吸气口307同样的吸气口。
此外,也可以在建筑物303内具备热轧带卷302的未图示的输送机构。在此情况下,只要设定各自的配置,以使未图示的输送机构与各水喷雾喷嘴308及水供给线310不干涉就可以。
将由未图示的热轧设备通过伴随着热的投入的热轧处理制造的热轧带卷302从未图示的运入口运入到装备有上述那样的高温放热物体储存堆场发电装置的带卷堆场301的建筑物303中,在转移到下个工序之前以集中的状态临时储存。于是,主要通过对流传热使带卷堆场建筑物303内的各热轧带卷302带有的热向建筑物303内的空气热移动,将建筑物303内的空气升温。该升温后的空气的密度下降,通过产生的浮力而在建筑物303内上升,朝向天花板部的排气塔304在排气塔304的内部中流通后,被从上端出口向外部释放。
此外,通过建筑物303内的空气朝向排气塔304上升,将低温的外界气体从设在建筑物303的四面的侧壁306的下端部上的各吸气口307向建筑物303内导入。并且,从吸气口307导入到建筑物303内的空气受到来自热轧带卷302的对流传热而依次被升温,在建筑物303内朝向排气塔304上升。因而,在带卷堆场301的建筑物303内,如图16的箭头A所示,产生从四面的侧壁306的吸气口307经过建筑物303内部朝向排气塔304上升后、在排气塔304的内部中从下向上流通的空气的上升气流。
进而,如果将与配置在储存于建筑物303内的各热轧带卷302中的、较高温的热轧带卷302群的上方的各水喷雾喷嘴308对应的水供给阀312打开,则从送水泵309经由水供给线310供给的水311被朝向较高温的热轧带卷302群以雾状或淋浴状喷雾。并且,被朝向该较高温的热轧带卷302喷雾的水311的水滴的一部分通过与由热轧带卷302带有的热的对流传热而升温的空气的接触,在下落中途被加热而蒸发。此外,被喷雾的水滴的剩余部降落到较高温的热轧带卷302群上,接触在各热轧带卷302上的水滴被各热轧带卷302带有的热直接加热而蒸发。
如果如上述那样在建筑物303内被从水喷雾喷嘴308向较高温的热轧带卷302群喷雾的水311被热轧带卷302群带有的热直接地、或者被经由升温后的空气间接地加热、蒸发而成为水蒸气,则体积膨胀到一千几百倍,所以成为升温后的大量的气体。并且,该产生的、作为升温后的大量的气体的水蒸气的密度下降,产生浮力,所以如图16的双点划线的箭头B那样,在混合到在建筑物303内升温的空气的气流(箭头A)中的状态下,在建筑物303内上升,朝向天花板部的排气塔304,在排气塔304的内部中流通之后,被从上端出口向外部释放。
由此,通过在排气塔304的内部中、除了升温后的空气的上升气流(箭头A)以外、还发生在建筑物303内产生的水蒸气的上升气流(箭头B),使在排气塔304内上升的气流增速。并且,通过该增速后的上升气流驱动设在排气塔304中的发电涡轮,进行风力发电。
根据本发明的高温放热物体储存堆场发电装置,在通过将刚制造后的具有高温的热轧带卷302集中储存而热密度变高的带卷堆场1的建筑物303内,能够通过热轧带卷302带有的热将空气高效率地升温。进而,由于能够通过热轧带卷302带有的热使从水喷雾喷嘴308喷雾的水311蒸发而产生大量的水蒸气,能够将在建筑物303内产生的大量的水蒸气的上升气流向排气塔304导引。由此,能够使在排气塔304的内部中上升的气流的风速与仅将通过与热轧带卷302的对流传热升温的空气的上升气流向排气塔304导引的情况相比飞跃性地增大。该排气塔304内的上升气流速度的增大使能够由发电涡轮305回收的能量增大,所以能够使发电涡轮305的输出显著地增加。
由此,能够缩短为了将本实施方式的高温放热物体储存堆场发电装置装备到带卷堆场301的建筑物303中所需要的初始成本的回收期间。
此外,带卷堆场301通常如果被依次运入新制造的带有热较多的热轧带卷302,则将已经储存在带卷堆场301中的热轧带卷302中的最先运入者、即最长放散热而温度变低的热轧带卷302通过未图示的运出口依次运出。由此,在将带有热较多而较高温的热轧带卷302新运入到带卷堆场301的建筑物303中的情况下,只要将按照各水喷雾喷嘴308装备的水供给阀312中的、与位于新运入的热轧带卷302的上方的水喷雾喷嘴308对应的水供给阀312打开操作、向新运入到建筑物303中的带有热较多的热轧带卷302开始水的喷雾就可以。
另一方面,只要将与已经储存在带卷堆场301中的热轧带卷302中的、温度变低到不能使喷雾的水311充分蒸发的程度的热轧带卷302的上方的水喷雾喷嘴308对应的水供给阀312关闭操作就可以。
此外,当为了将输送热轧带卷2等而作业者进入到带卷堆场1的建筑物3中时,只要将从水喷雾喷嘴8的水11的喷雾停止就可以。
图17作为本发明的再另一实施例,表示图16的装置的变形例。在该例中,在与图16同样的结构中,取代在连接在设于带卷堆场301的建筑物303的天花板部上的各水喷雾喷嘴308上的水供给线310的上游侧连接送水泵309的结构,将设置在比设于建筑物303内的天花板部上的各水喷雾喷嘴308高的位置、例如设置在建筑物303的屋顶的上侧的雨水箱313连接在水供给线310的上游侧。进而,在雨水箱313上,安装有用来收集并回收落到建筑物303上的雨水的雨水回收机构314。
此外,雨水箱313只要能够设置在比设于带卷堆场301的建筑物303内的天花板部上的各水喷雾喷嘴308高的位置上就可以,也可以设在带卷堆场301的建筑物303的屋顶以外的部位上。此外,也可以将来自设在比未图示的带卷堆场301的建筑物303高的构造物上的雨水回收机构的雨水通过自重向雨水箱313回收。此外,也可以在雨水箱303上设置自来水等的水供给机构,以使得即使万一因干旱而雨水箱313内的雨水变空、也能够继续进行水311向各水喷雾喷嘴308的供给。
其他结构与图17是同样的,对于相同的部分赋予相同的附图标记。
根据本实施方式,除了得到与图17所示的实施方式同样的效果以外,还能够将雨水箱313内的雨水作为喷雾用水311通过下落能量向设在建筑物303的天花板部上的各水喷雾喷嘴308供给。由此,能够减少为了向各水喷雾喷嘴308的送水而需要的送水能量,能够削减为了将储存在带卷堆场301中的热轧带卷302带有的热作为能量回收而消耗的能量。
此外,本发明并不仅限于上述各实施方式,只要能够通过在排气塔304中流通的上升气流驱动发电涡轮305,排气塔304中的设置发电涡轮305的高度位置也可以适当变更。
此外,在上述各实施方式中,表示为在带卷堆场301的建筑物303的天花板部上遍及整面而设置水喷雾喷嘴308、通过按照各水喷雾喷嘴308装备的水供给阀312切换从各水喷雾喷嘴308的水311的喷雾或喷雾停止的结构。但是,也可以按照设在建筑物303的某个范围中的多个水喷雾喷嘴308设置1个水供给阀312,通过水供给阀312的操作来切换从设在建筑物303的某个范围中的多个水喷雾喷嘴308的水311的喷雾和喷雾停止。进而,在带卷堆场301的建筑物303中设定了运入新制造的带有热较大的热轧带卷302的部位的情况下,也可以在建筑物303中仅在运入新制造的带有热较多的热轧带卷302的部位的上方设置水喷雾喷嘴308。
也可以在设于带卷堆场301的建筑物303的侧壁306上的各吸气口307中设置仅容许从建筑物303的外部向建筑物303内的外界气体的流入、用来防止从建筑物303内部向外部的气体的吹排的防倒流用的未图示的风门。由此,当通过水喷雾喷嘴308对运入到建筑物303内的较高温的热轧带卷302群喷雾水311而产生水蒸气时,即使产生了过量的水蒸气,也能够将水蒸气通过建筑物303的侧壁306的各吸气口307向外部散逸的可能性防止于未然,能够将在建筑物303内产生的水蒸气都向排气塔304导引。
进而,也可以附加用来提高通过储存在建筑物303内的热轧带卷302带有的热使建筑物303内的空气升温的效率的机构,例如在带卷堆场301的建筑物303的侧壁306的内侧、或与从带卷堆场301的建筑物303的上部的水喷雾喷嘴308喷雾的水、储存的热轧带卷302及热轧带卷302的输送不干涉的位置上设置未图示的辐射受热面板的结构,在带卷堆场301的建筑物303的地板部上设置用来使空气向各热轧带卷302的下侧通气的未图示的竹帘状部件、将运入到带卷堆场301中的热轧带卷302载置到竹帘状部件的上侧的结构,或者在带卷堆场301的建筑物303的内底部上铺满用来抑制从带卷堆场301的建筑物303的底部向地基的热的散逸的具有耐高温性的隔热材的结构。
在上述各实施方式中,都表示了应用到用来作为伴随着热的投入制造的高温放热物体而将由钢铁公司制造的作为钢铁中间制品的热轧带卷临时储存的带卷堆场中的情况,但也可以应用到临时储存在钢铁公司中通过伴随着热的投入的连续铸造设备制造的板坯等的钢片的板坯堆场那样的中间钢铁制品的储存堆场中。进而,只要是使在各种工厂中伴随着热的投入而制造的高温放热物体带有的热散热并在向下个工序输送之前临时集中储存的高温放热物体储存堆场,应用到怎样的高温放热物体储存堆场中都可以。
此外,当然在不脱离本发明的主旨的范围内能够加以各种变更。

Claims (12)

1. 一种高温放热物体储存堆场发电装置,其特征在于,具有以下的结构:
在临时集中储存高温放热物体的高温放热物体储存堆场的建筑物的天花板部上,设有顶部向上方延伸的呈筒状部的烟囱;在高温放热物体储存堆场的建筑物的侧壁的下部设有吸气口;在高温放热物体储存堆场的建筑物的侧壁的内侧,在与对应的侧壁之间隔开需要的间隔而设有辐射受热面板;在高温放热物体储存堆场的建筑物的上部的与储存的高温放热物体不干涉的需要部位上,上下方向配置地设有辐射受热面板;在该烟囱的上述筒状部的需要部位上设有发电涡轮,通过上升气流进行发电;
高温放热物体为钢铁公司的钢铁中间制品,高温放热物体储存堆场为用来临时储存钢铁中间制品的储存堆场。
2. 如权利要求1所述的高温放热物体储存堆场发电装置,其特征在于,作为高温放热物体的钢铁中间制品为由钢铁公司的热轧设备制造的热轧带卷,作为用来临时储存钢铁中间制品的高温放热物体储存堆场的储存堆场为带卷堆场。
3. 如权利要求1所述的高温放热物体储存堆场发电装置,其特征在于,高温放热物体为由钢铁公司的热轧设备制造的热轧带卷,将热轧设备的建筑物的热轧带卷运出侧端部连通地连接在临时集中储存该热轧带卷的高温放热物体储存堆场的建筑物的一侧部,能够进行吸气。
4. 如权利要求1所述的高温放热物体储存堆场发电装置,其特征在于,在高温放热物体储存堆场的建筑物的地板部上设有竹帘状部件,载置高温放热物体。
5. 如权利要求1所述的高温放热物体储存堆场发电装置,其特征在于,在高温放热物体储存堆场的建筑物的内底部上,铺满具有耐高温性的隔热材。
6. 一种高温放热物体储存堆场发电装置,其特征在于,具有以下的结构:
将临时集中储存高温放热物体的高温放热物体储存堆场的建筑物的需要部位经由连结管道连通地连接在与建筑物分体地设在外部的沿上下方向延伸的排气塔的下端部,在排气塔或连结管道的需要部位上设有发电涡轮,将在建筑物内升温而产生浮力的空气经由连结管道向排气塔导引,用在排气塔内流通时的气流进行发电。
7. 如权利要求6所述的高温放热物体储存堆场发电装置,其特征在于,作为与建筑物分体的排气塔,使用已设的排气设备的烟囱。
8. 如权利要求6所述的高温放热物体储存堆场发电装置,其特征在于,高温放热物体为作为钢铁公司的钢铁中间产品的、由钢铁公司的热轧设备制造的热轧带卷,经由连结管道连通地连接在排气塔的下端部的高温放热物体储存堆场的建筑物为作为用来将钢铁中间制品临时集中储存的储存堆场的建筑物的、带卷堆场的建筑物,将热轧设备的建筑物的热轧带卷运出侧端部连通地连接在该带卷堆场的建筑物的一侧部,能够进行吸气。
9. 一种高温放热物体储存堆场发电装置,其特征在于,具有以下的结构:将设在建筑物的上侧的沿上下方向延伸的排气塔的下端部连通地连接在临时集中储存高温放热物体的高温放热物体储存堆场的建筑物的天花板的中央部,在建筑物的周壁的需要的多个部位上设有能够使空气沿着建筑物周壁的内面沿水平方向流入的空气管道,以使通过各空气管道向建筑物内沿水平方向流入的空气的流入方向统一为在俯视图中顺时针方向或逆时针方向的某一个,进而,在排气塔的需要部位上设有发电涡轮,通过上升气流进行发电。
10. 一种高温放热物体储存堆场发电装置,其特征在于,具有以下的结构:将设在建筑物的上侧的沿上下方向延伸的排气塔的下端部连通地连接在临时集中储存高温放热物体的高温放热物体储存堆场的建筑物的天花板的需要部位,在建筑物内部的天花板部的需要部位上设有水喷雾喷嘴,经由水供给线连接在送水泵上,进而,在排气塔的需要部位上设有发电涡轮,通过上升气流进行发电。
11. 一种高温放热物体储存堆场发电装置,其特征在于,具有以下的结构:将设在建筑物的上侧的沿上下方向延伸的排气塔的下端部连通地连接在临时集中储存高温放热物体的高温放热物体储存堆场的建筑物的天花板的需要部位,在建筑物内部的天花板部的需要部位上设有水喷雾喷嘴,经由水供给线连接在设在比水喷雾喷嘴的设置高度位置高的位置上的雨水箱上,进而,在排气塔的需要部位上设有发电涡轮,通过上升气流进行发电。
12. 如权利要求10或11所述的高温放热物体储存堆场发电装置,其特征在于,在建筑物内部的天花板部的需要部位上设有许多水喷雾喷嘴,具备分别对应于各水喷雾喷嘴的水供给阀。
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