JP2002048315A - Cooling jacket - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、冷却ジャケットに
関し、詳しくは、炉内に酸化剤を吹込むランスや、燃料
を酸化剤で燃焼させるバーナを高温雰囲気から保護する
ために、これらの外周に設けられている冷却ジャケット
の構造に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cooling jacket and, more particularly, to a cooling jacket for protecting a lance for blowing an oxidant into a furnace and a burner for burning fuel with the oxidant from a high-temperature atmosphere. The present invention relates to a structure of a cooling jacket provided.
【0002】[0002]
【従来の技術】工業炉において使用される酸化剤吹込み
用のランスや、火炎形成用のバーナにおいては、炉内の
高温雰囲気からランスやバーナのノズル部を保護するた
め、これらの外周に金属製の冷却ジャケットを設け、冷
却水等の冷媒を循環させて強制的に冷却するようにして
いる。2. Description of the Related Art In a lance for injecting an oxidizing agent and a burner for forming a flame used in an industrial furnace, a metal is provided around the outer periphery of the lance or the burner nozzle in order to protect the nozzle of the lance or the burner from a high-temperature atmosphere in the furnace. A cooling jacket made of a metal is provided to circulate a coolant such as cooling water to forcibly cool.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかし、冷却ジャケッ
トの表面は、冷却水によって100℃以下に冷却されて
いるので、炉内雰囲気中の水蒸気がジャケット表面に結
露するときがある。そして、この結露水中に炉内雰囲気
中のNOxやCl2、SO2が溶け込むと、ジャケット
表面に強酸が生成し、酸によって冷却ジャケットを形成
する金属を腐食し、冷却ジャケット内の冷却水が漏洩す
るおそれがある。However, since the surface of the cooling jacket is cooled to 100 ° C. or lower by cooling water, water vapor in the furnace atmosphere may condense on the jacket surface. When NOx, Cl 2 , and SO 2 in the furnace atmosphere dissolve into the dew water, a strong acid is generated on the jacket surface, corrodes the metal forming the cooling jacket by the acid, and the cooling water in the cooling jacket leaks. There is a possibility that.
【0004】一方、結露を防止するために冷却ジャケッ
ト表面を100℃以上に保とうとすると、冷却ジャケッ
ト内の水路に蒸気が発生し、冷却効率が著しく低下して
冷却ジャケットとしての機能を十分に発揮できなくなる
ことがあった。また、冷却ジャケットの冷媒として水以
外のものを使用することも可能であるが、例えば気体を
使用した場合は、厳密な流量調節を行わなければならな
いため、高価な流量制御装置が必要となる。On the other hand, if the surface of the cooling jacket is to be kept at 100 ° C. or higher in order to prevent dew condensation, steam is generated in the water passage in the cooling jacket, and the cooling efficiency is remarkably reduced, so that the function of the cooling jacket is sufficiently exhibited. Sometimes I couldn't do it. It is also possible to use a refrigerant other than water as the refrigerant for the cooling jacket. However, for example, when a gas is used, a strict flow control must be performed, and an expensive flow control device is required.
【0005】従来の冷却ジャケットは、金属部材を溶接
によって接合しているため、冷却ジャケットに損傷が発
生した場合は、ランスやバーナの全体を炉から取外した
状態で、損傷箇所の切断、機械加工及び再溶接の手順で
修復を行わなければならず、修理に際して多大なコスト
及び時間を必要とするという問題がある。また、この間
も炉等の運転を継続する場合は、予備のランスやバーナ
を常備しておく必要があった。[0005] In the conventional cooling jacket, metal members are joined by welding. If the cooling jacket is damaged, the damaged lance or burner is removed from the furnace, and the damaged portion is cut and machined. In addition, there is a problem that the repair has to be performed in the re-welding procedure, and the repair requires a large cost and time. In addition, if the operation of the furnace or the like is to be continued during this time, it is necessary to always have spare lances and burners.
【0006】そこで本発明は、冷却ジャケットの損傷時
の修理を、ランスやバーナの本体とは切り離して行うこ
とができ、ランス、バーナの稼働率低下を防止しながら
冷却ジャケットの修理も容易に行うことができる冷却ジ
ャケットを提供することを目的としている。Therefore, according to the present invention, when the cooling jacket is damaged, the repair can be performed separately from the main body of the lance or the burner, and the cooling jacket can be easily repaired while preventing a decrease in the operating rate of the lance or the burner. The aim is to provide a cooling jacket that can.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の冷却ジャケットは、バーナ、ランス等の円
筒状本体部の外周を囲繞するようにして設けられる冷却
ジャケットにおいて、該冷却ジャケットを構成する部材
の少なくとも最外周の部材を前記円筒状本体部に対して
着脱可能に形成したことを特徴としている。In order to achieve the above object, a cooling jacket according to the present invention is a cooling jacket provided so as to surround an outer periphery of a cylindrical main body such as a burner and a lance. At least the outermost member of the constituent members is detachably formed on the cylindrical main body.
【0008】[0008]
【発明の実施の形態】図1は本発明の冷却ジャケットを
装着したバーナの一形態例を示す断面図、図2は冷却ジ
ャケットの最外周の部材を取外した状態を示す断面図で
ある。FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of a burner equipped with a cooling jacket according to the present invention, and FIG. 2 is a sectional view showing a state in which the outermost member of the cooling jacket is removed.
【0009】外周に冷却ジャケット10を装着したバー
ナ11は、四重管構造を有するものであって、中心部か
ら順に、第1管体12,第2管体13、第3管体14及
び第4管体15を同軸上に組付けて形成されている。こ
の四重管構造において、第1管体12の内部が燃料流
路、第1管体12と第2管体13との間が酸化剤流路、
第2管体13と第3管体14との間が冷却水往路、第3
管体14と第4管体15との間が冷却水往路をそれぞれ
形成している。The burner 11 having the cooling jacket 10 mounted on the outer periphery has a quadruple tube structure, and includes a first tube 12, a second tube 13, a third tube 14, and a It is formed by assembling four tubes 15 coaxially. In this quadruple tube structure, the inside of the first tube 12 is a fuel passage, the space between the first tube 12 and the second tube 13 is an oxidant passage,
The space between the second pipe 13 and the third pipe 14 is a cooling water forward path,
The cooling water forward path is formed between the pipe 14 and the fourth pipe 15.
【0010】各管体の中で、第2管体13及び第4管体
15は、バーナ先端側部材13a,15aとバーナ基端
側部材13b,15bとに分割されており、図2に示す
ように、第1管体12、第2管体13のバーナ基端側部
材13b、第3管体14及び第4管体15のバーナ基端
側部材15bは、溶接等によって一体的に形成されてい
る。In each tube, the second tube 13 and the fourth tube 15 are divided into burner tip side members 13a, 15a and burner base end members 13b, 15b, as shown in FIG. As described above, the burner base member 13b of the first tube 12, the second tube 13 and the burner base member 15b of the third tube 14 and the fourth tube 15 are integrally formed by welding or the like. ing.
【0011】前記第1管体12の先端外周には、酸化剤
流路の先端を閉塞可能な大きさの厚肉部16が設けられ
ており、該厚肉部16に、酸化剤流路に供給された酸化
剤を噴出するための噴出孔17がバーナ中心を中心とす
る円周上に等間隔で複数個設けられている。At the outer periphery of the distal end of the first tubular body 12, a thick portion 16 is provided which is large enough to close the tip of the oxidant flow path. A plurality of ejection holes 17 for ejecting the supplied oxidant are provided at equal intervals on a circumference centered on the burner center.
【0012】第2管体13のバーナ基端側部材13b
は、ハット状の部材であって、端面部13cに第1管体
12が貫通しており、フランジ部13dが第3管体14
の基端部に設けられた厚肉部18の端面に接合されてい
る。Burner proximal end member 13b of second tubular body 13
Is a hat-shaped member, in which the first pipe 12 penetrates the end face portion 13c, and the flange portion 13d is the third pipe 14
Is joined to the end face of the thick portion 18 provided at the base end portion of the main body.
【0013】また、第2管体13のバーナ基端側部材1
3b、第3管体14の基部、第4管体15のバーナ基端
側部材15bには、酸化剤供給用流路や冷却水の供給又
は排出流路となる接続管19a、19b、19cがそれ
ぞれ設けられている。Also, the burner base end member 1 of the second tube 13
3b, the base of the third pipe 14, and the burner base end member 15b of the fourth pipe 15 are provided with connecting pipes 19a, 19b, 19c serving as an oxidant supply flow path and a cooling water supply or discharge flow path. Each is provided.
【0014】冷却ジャケット10の最内周部材を構成す
る第2管体13のバーナ先端側部材13aと、冷却ジャ
ケット10の最外周部材を構成する第4管体15のバー
ナ先端側部材15aとは、先端の塞ぎ部材20を介して
一体に形成されている。The burner tip side member 13a of the second tube 13 constituting the innermost peripheral member of the cooling jacket 10 and the burner tip side member 15a of the fourth tube 15 constituting the outermost peripheral member of the cooling jacket 10 are: , And are integrally formed via a closing member 20 at the tip.
【0015】そして、第2管体13のバーナ先端側部材
13aの先端内周には、第1管体12の厚肉部16の外
周に設けられた雄ネジ21に螺合する雌ネジ22が設け
られており、該バーナ先端側部材13aの基端外周に
は、第3管体14の厚肉部18の内周に設けられた雌ネ
ジ23に螺合する雄ネジ24が設けられている。また、
第4管体15のバーナ先端側部材15aの基部側外周に
は、複数のボルト挿通部25が突設されており、バーナ
基端側部材15bの先端部には、該ボルト挿通部25を
挿通したボルト26が螺合する雌ネジ穴27が設けられ
ている。A female screw 22 screwed to a male screw 21 provided on the outer circumference of the thick portion 16 of the first pipe 12 is provided on the inner circumference of the tip of the burner tip side member 13a of the second pipe 13. A male screw 24 that is screwed into a female screw 23 provided on the inner periphery of the thick portion 18 of the third tube body 14 is provided on the outer periphery of the base end of the burner distal end member 13a. . Also,
A plurality of bolt insertion portions 25 are protrudingly provided on the base portion outer periphery of the burner distal end member 15a of the fourth tubular body 15, and the bolt insertion portion 25 is inserted into the distal end portion of the burner proximal end member 15b. Female screw hole 27 into which the bolt 26 is screwed.
【0016】なお、第1管体12の厚肉部16の内周に
は、冷却水往路に供給された冷却水が酸化剤流路に侵入
することを防止するためのパッキング28が設けられて
いる。また、各管体間の適当な位置には、管体同士の間
隔を保持するとともに、組立時のガイドともなるスペー
サーブロック29が設けられている。A packing 28 is provided on the inner periphery of the thick portion 16 of the first tubular body 12 to prevent the cooling water supplied to the cooling water outward path from entering the oxidizing agent flow path. I have. A spacer block 29 is provided at an appropriate position between the tubes so as to maintain the interval between the tubes and also as a guide during assembly.
【0017】このように、冷却ジャケット10を構成す
る最外周の部材であるバーナ先端側部材15aを、燃料
流路や接続管19a、19b、19cを備えた本体部と
別体に形成し、本体部に対してネジ結合によって組付け
るように形成したことにより、ボルト26を抜取ってバ
ーナ先端側部材15aを回すことにより、該バーナ先端
側部材15a及びこれと塞ぎ部材20を介して一体化し
た第2管体13のバーナ先端側部材13aを、本体部か
ら取外すことができる。As described above, the burner tip side member 15a, which is the outermost member constituting the cooling jacket 10, is formed separately from the main body provided with the fuel flow path and the connection pipes 19a, 19b, 19c. Because the bolt 26 is removed and the burner tip-side member 15a is turned, the burner tip-side member 15a and the blocking member 20 are integrated with the burner tip-side member 15a. The burner tip side member 13a of the second tube 13 can be removed from the main body.
【0018】したがって、冷却ジャケット10に損傷が
発生した場合でも、バーナ先端側部材13a,15a及
び塞ぎ部材20からなる部品を取外し、この部分のみ
を、あらかじめ用意しておいた新品あるいは補修品と交
換すればよいため、従来のようにバーナー全体を予備品
として用意するのに比べて在庫負担が軽減する。さら
に、ボルトとネジ結合によって着脱可能な構造としたの
で、特殊な工具や機器を必要とせずに両者の分解・組付
けを行うことができ、バーナ11の使用場所で容易に作
業を行うことができる。Therefore, even if the cooling jacket 10 is damaged, the parts consisting of the burner tip side members 13a and 15a and the closing member 20 are removed, and only this part is replaced with a new or repaired product prepared in advance. As a result, the inventory burden is reduced as compared with the conventional case where the entire burner is prepared as a spare part. Further, since the structure is detachable by bolt and screw connection, both can be disassembled and assembled without requiring special tools and equipment, and work can be easily performed at the place where the burner 11 is used. it can.
【0019】また、冷却ジャケット10における損傷部
分の補修も、外側のバーナ先端側部材15a、内側のバ
ーナ先端側部材13a及び先端の塞ぎ部材20で形成さ
れた部品が対象となるので、損傷箇所の切断や機械加
工、再溶接も容易に行うことができ、補修コストの低減
も図れる。The repair of the damaged portion of the cooling jacket 10 also includes the parts formed by the outer burner tip side member 15a, the inner burner tip side member 13a, and the tip closing member 20. Cutting, machining, and re-welding can be easily performed, and the repair cost can be reduced.
【0020】なお、上記形態例では、冷却ジャケット1
0の最外周部材となるバーナ先端側部材15a及び塞ぎ
部材20を、第3管体14の奥深くまで挿入される第2
管体13の先端側部材15aと一体に形成し、これを本
体部に対して着脱するようにしたが、着脱位置や着脱構
造は、バーナあるいはランスの本体部の構造、大きさに
応じて適宜に設定することができ、例えば、ノズルを形
成する第1管体12の先端の厚肉部16が十分に大きけ
れば、第2管体13をこの部分で分割することも可能で
ある。また、結合形式も、ネジ(スクリュー)だけでな
く、フランジやクランプ、バヨネット等も採用可能であ
る。In the above embodiment, the cooling jacket 1
The burner tip side member 15a and the closing member 20, which are the outermost peripheral members of the second tubular member 0, are inserted deep into the third tubular body 14.
Although formed integrally with the distal end side member 15a of the tubular body 13 and attached to and detached from the main body, the attaching / detaching position and the attaching / detaching structure are appropriately determined according to the structure and size of the burner or the lance main body. For example, if the thick portion 16 at the tip of the first tube 12 forming the nozzle is sufficiently large, the second tube 13 can be divided at this portion. In addition, not only a screw (screw) but also a flange, a clamp, a bayonet, and the like can be adopted as a connection type.
【0021】[0021]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の冷却ジャ
ケットは、その最外周部材が本体部から着脱可能となっ
ているので、冷却ジャケットに損傷が発生した場合で
も、冷却ジャケットを容易に交換することができ、ま
た、損傷部の補修も容易に行うことができる。As described above, since the outermost member of the cooling jacket of the present invention is detachable from the main body, the cooling jacket can be easily replaced even if the cooling jacket is damaged. And repair of the damaged portion can be easily performed.
【図1】 本発明の冷却ジャケットを装着したバーナの
一形態例を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing one embodiment of a burner equipped with a cooling jacket of the present invention.
【図2】 冷却ジャケットの最外周の部材を取外した状
態を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a state where a member on the outermost periphery of a cooling jacket is removed.
10…冷却ジャケット、11…バーナ、12…第1管
体、13…第2管体、14…第3管体、15…第4管
体、13a,15a…バーナ先端側部材、13b,15
b…バーナ基端側部材、16…厚肉部、17…噴出孔、
18…厚肉部、19a、19b、19c…接続管、20
…塞ぎ部材、21,24…雄ネジ、22,23…雌ネ
ジ、25…ボルト挿通部、26…ボルト、27…雌ネジ
穴、28…パッキング、29…スペーサーブロック、DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Cooling jacket, 11 ... Burner, 12 ... 1st pipe, 13 ... 2nd pipe, 14 ... 3rd pipe, 15 ... 4th pipe, 13a, 15a ... Burner tip side member, 13b, 15
b: burner base end side member, 16: thick part, 17: ejection hole,
18 thick part, 19a, 19b, 19c connection pipe, 20
... closing member, 21, 24 ... male screw, 22, 23 ... female screw, 25 ... bolt insertion part, 26 ... bolt, 27 ... female screw hole, 28 ... packing, 29 ... spacer block,
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F27D 3/18 F27D 3/18 4K055 7/02 7/02 A 4K063 Fターム(参考) 3K017 DF02 DF06 3K019 AA10 BA04 BB01 BD01 BD11 4K002 BF01 4K013 CA16 CA19 CA21 4K015 AD02 4K055 AA02 AA05 MA13 4K063 AA03 AA13 DA14 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI theme coat ゛ (Reference) F27D 3/18 F27D 3/18 4K055 7/02 7/02 A 4K063 F-term (Reference) 3K017 DF02 DF06 3K019 AA10 BA04 BB01 BD01 BD11 4K002 BF01 4K013 CA16 CA19 CA21 4K015 AD02 4K055 AA02 AA05 MA13 4K063 AA03 AA13 DA14
Claims (1)
を囲繞するようにして設けられる冷却ジャケットにおい
て、該冷却ジャケットを構成する部材の少なくとも最外
周の部材を前記円筒状本体部に対して着脱可能に形成し
たことを特徴とする冷却ジャケット。1. A cooling jacket provided so as to surround an outer periphery of a cylindrical body such as a burner and a lance, wherein at least the outermost member of the members constituting the cooling jacket is attached to the cylindrical body. A cooling jacket characterized by being detachably formed.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2000238289A JP2002048315A (en) | 2000-08-07 | 2000-08-07 | Cooling jacket |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publication Number | Publication Date |
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ID=18730010
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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