JP2008082617A

JP2008082617A - Radiant tube burner

Info

Publication number: JP2008082617A
Application number: JP2006262778A
Authority: JP
Inventors: Toshiharu Shimizu; 敏春清水; Masahito Yasuhara; 雅人安原; Toshiki Sugiyama; 俊樹杉山
Original assignee: YOKOI KIKAI KOSAKUSHO KK; Toho Gas Co Ltd
Current assignee: YOKOI KIKAI KOSAKUSHO KK; Toho Gas Co Ltd
Priority date: 2006-09-27
Filing date: 2006-09-27
Publication date: 2008-04-10

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a radiant tube burner for effectively reducing the exhaust amount of NOx produced by the burning of a gas burner while suppressing the dispersion of temperature distribution on the surface of a radiant tube. <P>SOLUTION: The radiant tube burner 1 comprises the radiant tube 2 and a pair of gas burners 3. Heating is given to the inside of a heat treatment furnace 8 with radiant heat from the radiant tube 2. The gas burners 3 each have a burner body 4, a burning tube 5 inserted and arranged into the radiant tube 2, and a burner gun 6 inserted and arranged into the burning tube 5. The burning tube 5 has a first relationship of 0.6×D2≤D1<D2 and a second relationship of 4.5×D2≤L≤8×D2, where D1 is the inner diameter of the burning tube 5, D2 is the inner diameter of the radiant tube 2, and L is a length from a base end position 501 corresponding to the outer periphery side of the burning tube 5 at the front end of the burner gun 6 to a front end position 502 in the direction of forming a flame H. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、一対のガスバーナにおいて交互に燃焼を行い、ラジアントチューブからの輻射熱によって熱処理炉内を加熱するよう構成したラジアントチューブバーナに関する。 The present invention relates to a radiant tube burner configured to alternately burn in a pair of gas burners and to heat the inside of a heat treatment furnace by radiant heat from the radiant tube.

一対のガスバーナにおいて交互に燃焼を行うラジアントチューブバーナにおいては、燃焼を行った燃焼ガスが熱処理炉内の雰囲気ガスと直接接触することを防止するために、ラジアントチューブ内において燃焼を行うものがある。このラジアントチューブバーナにおいては、燃焼後の排気ガスの排熱を利用するために、ガスバーナにおける通路内に蓄熱体を配置している。そして、排気ガスの排熱を蓄熱体に回収し、この蓄熱体に燃料ガスと燃焼させるための空気を接触させ、加温された空気を燃焼に利用している。 In a radiant tube burner that alternately burns in a pair of gas burners, there is a radiant tube burner that burns in a radiant tube in order to prevent the burned combustion gas from coming into direct contact with the atmospheric gas in the heat treatment furnace. In this radiant tube burner, in order to utilize the exhaust heat of the exhaust gas after combustion, the heat storage body is disposed in the passage in the gas burner. And exhaust heat of exhaust gas is collect | recovered by the thermal storage body, the air for making it burn with fuel gas is made to contact with this thermal storage body, and the heated air is utilized for combustion.

このようなラジアントチューブバーナとしては、例えば、特許文献１に開示された蓄熱式ラジアントチューブ燃焼装置がある。
この蓄熱式ラジアントチューブ燃焼装置においては、燃焼炉内にＷ字状のラジアントチューブを配設し、炉壁に固定したラジアントチューブの両端部にバーナを配設している。このバーナにおいては、燃料供給部及び蓄熱体を収容する給排路を配設してなる蓄熱体用ケース（外筒）を炉壁の外面に配設し、給排路に、燃料供給部から噴出させたガス燃料を燃焼させて火炎を形成する燃焼筒を連結させている。 As such a radiant tube burner, for example, there is a regenerative radiant tube combustion device disclosed in Patent Document 1.
In this heat storage type radiant tube combustion apparatus, a W-shaped radiant tube is disposed in a combustion furnace, and burners are disposed at both ends of the radiant tube fixed to the furnace wall. In this burner, a heat storage case (outer cylinder) comprising a fuel supply unit and a supply / exhaust passage for housing the heat storage member is provided on the outer surface of the furnace wall, Combustion cylinders that form a flame by burning the ejected gas fuel are connected.

しかしながら、上記特許文献１においては、上記燃焼筒の内径と長さとをどれだけの大きさに設定するかについては、何らの工夫もなされていない。すなわち、ガスバーナの燃焼によって生じるＮＯｘの排出量を低減させるためには、燃焼筒の長さと内径とを適切に設定する必要があることがわかった。 However, in the said patent document 1, no contrivance is made | formed about how much the internal diameter and length of the said combustion cylinder are set. That is, it has been found that in order to reduce the amount of NOx produced by the combustion of the gas burner, it is necessary to appropriately set the length and inner diameter of the combustion cylinder.

なお、特許文献２においては、二段燃焼を行うための一次燃焼筒の内径Ｄと燃料供給管の内径ｄとの比を、３．８≦Ｄ／ｄ≦７．７として、低ＮＯｘなラジアントチューブ式リジェネレイティブバーナを実現している。しかしながら、特許文献２においては、一次燃焼筒の長さをどれだけの大きさにするかについては、何らの工夫もなされていない。 In Patent Document 2, the ratio of the inner diameter D of the primary combustion cylinder and the inner diameter d of the fuel supply pipe for performing the two-stage combustion is 3.8 ≦ D / d ≦ 7.7, and the radiant has low NOx. A tube-type regenerative burner is realized. However, in Patent Document 2, no ingenuity has been made as to how large the length of the primary combustion cylinder is.

特開２００３−２７９００２号公報JP 2003-279002 A 特開２００３−２１４６０２号公報JP 2003-214602 A

本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、ガスバーナの燃焼によって生じるＮＯｘの排出量を効果的に低減させると共に、ラジアントチューブの表面における温度分布のばらつきを抑制することができるラジアントチューブバーナを提供しようとするものである。 The present invention has been made in view of such conventional problems, and is capable of effectively reducing the amount of NOx emitted by combustion of the gas burner and suppressing variation in temperature distribution on the surface of the radiant tube. It is intended to provide a tube burner.

本発明は、熱処理炉内に配設するラジアントチューブと、該ラジアントチューブの両端部に配設し、該ラジアントチューブ内に交互に火炎を形成する一対のガスバーナとを備え、上記ラジアントチューブからの輻射熱によって上記熱処理炉内を加熱するよう構成したラジアントチューブバーナにおいて、
上記ガスバーナは、上記熱処理炉の炉壁外面に配設するバーナボディと、該バーナボディの炉壁内面側の開口部から上記ラジアントチューブ内に挿入配置した燃焼筒と、上記バーナボディから上記燃焼筒内に挿入配置したバーナガンとを有しており、
上記ラジアントチューブと上記燃焼筒との間には、上記バーナボディ内に連通する外側通路が形成してあり、上記燃焼筒と上記バーナガンとの間には、上記バーナボディ内に連通する内側通路が形成してあり、
上記バーナボディ内には、排熱を回収する蓄熱体が配置してあり、
上記燃焼筒は、該燃焼筒の内径をＤ１、上記ラジアントチューブの内径をＤ２、当該燃焼筒における上記バーナガンの先端部の外周側に対応する基端位置から火炎を形成する方向における先端位置までの長さをＬとしたとき、０．６×Ｄ２≦Ｄ１＜Ｄ２の第１関係と、４．５×Ｄ２≦Ｌ≦８×Ｄ２の第２関係とを有していることを特徴とするラジアントチューブバーナにある（請求項１）。 The present invention comprises a radiant tube disposed in a heat treatment furnace, and a pair of gas burners disposed at both ends of the radiant tube and alternately forming a flame in the radiant tube, and radiant heat from the radiant tube. In the radiant tube burner configured to heat the inside of the heat treatment furnace by,
The gas burner includes a burner body disposed on an outer surface of the furnace wall of the heat treatment furnace, a combustion cylinder inserted and disposed in the radiant tube from an opening on the furnace wall inner surface side of the burner body, and the combustion cylinder from the burner body. With a burner gun inserted and placed inside,
An outer passage communicating with the burner body is formed between the radiant tube and the combustion cylinder, and an inner passage communicating with the burner body is formed between the combustion cylinder and the burner gun. Formed,
In the burner body, a heat storage body for collecting exhaust heat is arranged,
The combustion cylinder has an inner diameter of the combustion cylinder of D1, an inner diameter of the radiant tube of D2, and a proximal end position corresponding to the outer peripheral side of the distal end portion of the burner gun in the combustion cylinder to a distal end position in the direction of forming a flame. Radiant characterized by having a first relationship of 0.6 × D2 ≦ D1 <D2 and a second relationship of 4.5 × D2 ≦ L ≦ 8 × D2, where L is the length It exists in a tube burner (Claim 1).

本発明のラジアントチューブバーナにおいては、蓄熱体を配置したバーナボディ内の通路を、ラジアントチューブと燃焼筒との間に形成した外側通路と、燃焼筒とバーナガンとの間に形成した内側通路とに連通させている。
そして、一方のガスバーナによって燃焼を行い、ラジアントチューブ内を通過した後の排気ガスの排熱は、他方のガスバーナにおける蓄熱体によって回収される。このとき、外側通路を通過する排気ガスは、ラジアントチューブ及び燃焼筒と接触することにより抜熱され、温度が低下する。この温度低下後の排気ガスがバーナボディ内における蓄熱体に接触することにより、排気ガスの温度がさらに低下して、排気ガスの排熱回収を行うことができる。 In the radiant tube burner of the present invention, the passage in the burner body in which the heat accumulator is arranged is divided into an outer passage formed between the radiant tube and the combustion cylinder, and an inner passage formed between the combustion cylinder and the burner gun. Communicate.
Then, combustion is performed by one gas burner, and exhaust heat of exhaust gas after passing through the radiant tube is recovered by a heat storage body in the other gas burner. At this time, the exhaust gas passing through the outer passage is removed from heat by contacting the radiant tube and the combustion cylinder, and the temperature is lowered. When the exhaust gas after this temperature decrease comes into contact with the heat storage body in the burner body, the temperature of the exhaust gas further decreases, and exhaust heat recovery of the exhaust gas can be performed.

また、排熱回収を行った側のガスバーナにおいて燃焼を行う際には、バーナボディ内における蓄熱体に接触した後に内側通路内を通過するメイン空気と、バーナガンから噴出させた燃料ガスと燃焼させて、１段目の燃焼を行う。これにより、燃焼筒内からラジアントチューブ内に向けて、１段目の燃料リッチな不完全な燃焼による火炎が形成される。 Further, when combustion is performed in the gas burner on the side where exhaust heat recovery has been performed, the main air passing through the inner passage after contacting the heat storage body in the burner body and the fuel gas ejected from the burner gun are combusted. First stage combustion is performed. Thereby, a flame due to incomplete combustion rich in fuel at the first stage is formed from the inside of the combustion cylinder to the inside of the radiant tube.

そして、バーナボディ内における蓄熱体に接触した後に外側通路内を通過したサブ空気が上記火炎に供給されることにより、２段目の燃焼が行われる。これにより、ラジアントチューブ内において、１段目の燃焼における未燃分が完全に燃焼することができる。
このように、本発明においては、２段階の燃焼を行って、急激な燃焼を抑えることにより、ＮＯｘの排出量を低減させることができる。 Then, the sub-air that has passed through the outer passage after contacting the heat storage body in the burner body is supplied to the flame, whereby the second stage combustion is performed. Thereby, in the radiant tube, the unburned part in the first stage combustion can be burned completely.
Thus, in the present invention, NOx emissions can be reduced by performing two-stage combustion to suppress rapid combustion.

また、本発明のラジアントチューブバーナにおいては、上記燃焼筒の内径と長さとを適切に設定している。すなわち、本発明においては、燃焼筒の内径Ｄ１は、ラジアントチューブの内径Ｄ２に対して、０．６×Ｄ２≦Ｄ１＜Ｄ２の第１関係を有するよう設定している。また、燃焼筒における基端位置から先端位置までの長さＬは、ラジアントチューブの内径Ｄ２に対して、４．５×Ｄ２≦Ｌ≦８×Ｄ２の第２関係を有するよう設定している。 Moreover, in the radiant tube burner of this invention, the internal diameter and length of the said combustion cylinder are set appropriately. That is, in the present invention, the inner diameter D1 of the combustion cylinder is set to have a first relationship of 0.6 × D2 ≦ D1 <D2 with respect to the inner diameter D2 of the radiant tube. Further, the length L from the proximal end position to the distal end position in the combustion cylinder is set to have a second relationship of 4.5 × D2 ≦ L ≦ 8 × D2 with respect to the inner diameter D2 of the radiant tube.

そして、ラジアントチューブの内径Ｄ２に対する燃焼筒の内径Ｄ１をできるだけ大きくすると共に、ラジアントチューブの内径Ｄ２に対する燃焼筒の長さＬをできるだけ長くすることにより、燃焼筒内における１段目の燃焼及び燃焼筒の下流側における２段目の燃焼をより緩慢燃焼にすることができ、ＮＯｘの排出量をより低減させることができる。また、ラジアントチューブの内径Ｄ２に対する燃焼筒の長さＬをできるだけ長くすることにより、火炎がラジアントチューブにできるだけ当たらないようにすることができ、火炎によるラジアントチューブの局部加熱を抑制することができる。 Then, by making the inner diameter D1 of the combustion cylinder with respect to the inner diameter D2 of the radiant tube as large as possible and making the length L of the combustion cylinder with respect to the inner diameter D2 of the radiant tube as long as possible, the first stage combustion and the combustion cylinder in the combustion cylinder The second-stage combustion on the downstream side of the engine can be made slower, and the amount of NOx emission can be further reduced. Further, by making the length L of the combustion cylinder relative to the inner diameter D2 of the radiant tube as long as possible, it is possible to prevent the flame from hitting the radiant tube as much as possible, and to suppress local heating of the radiant tube by the flame.

このように、上記第１関係及び第２関係を有するよう燃焼筒の内径Ｄ１及び長さＬを設定することにより、ＮＯｘの排出量を効果的に低減させることができると共に、火炎によるラジアントチューブの局部加熱を抑制することができる。
それ故、本発明のラジアントチューブバーナによれば、ガスバーナの燃焼によって生じるＮＯｘの排出量を効果的に低減させると共に、ラジアントチューブの表面における温度分布のばらつきを抑制することができる。 Thus, by setting the inner diameter D1 and the length L of the combustion cylinder so as to have the first relationship and the second relationship, the NOx emission amount can be effectively reduced, and the radiant tube caused by the flame can be reduced. Local heating can be suppressed.
Therefore, according to the radiant tube burner of the present invention, it is possible to effectively reduce the NOx emission amount generated by the combustion of the gas burner, and to suppress variations in temperature distribution on the surface of the radiant tube.

上記燃焼筒の内径Ｄ１がラジアントチューブの内径Ｄ２に対して、０．６×Ｄ２＞Ｄ１となる場合には、燃焼筒の内径Ｄ１が小さくなりすぎて、燃焼筒内における１段目の燃焼の断面積負荷（単位断面積あたりの燃焼量（ｋＷ／ｍｍ²））が大きくなり、ＮＯｘの排出量を低減させることが困難になる。一方、燃焼筒の内径Ｄ１をラジアントチューブの内径Ｄ２に近づけ過ぎると、ラジアントチューブの内周面に燃焼筒の外周面が干渉するおそれがあり、Ｄ１は、Ｄ１≦０．９５×Ｄ２とすることができる。 When the inner diameter D1 of the combustion cylinder is 0.6 × D2> D1 with respect to the inner diameter D2 of the radiant tube, the inner diameter D1 of the combustion cylinder becomes too small, and the first stage combustion in the combustion cylinder The cross-sectional area load (combustion amount per unit cross-sectional area (kW / mm ² )) becomes large, and it becomes difficult to reduce the NOx emission amount. On the other hand, if the inner diameter D1 of the combustion cylinder is too close to the inner diameter D2 of the radiant tube, the outer peripheral surface of the combustion cylinder may interfere with the inner peripheral surface of the radiant tube, and D1 is D1 ≦ 0.95 × D2. Can do.

また、上記燃焼筒における基端位置から先端位置までの長さＬがラジアントチューブの内径Ｄ２に対して、４．５×Ｄ２＞Ｌとなる場合には、燃焼筒が短くなりすぎて、十分な緩慢燃焼とならず、ＮＯｘの排出量を低減させることが困難になる。一方、上記燃焼筒における基端位置から先端位置までの長さＬがラジアントチューブの内径Ｄ２に対して、Ｌ＞８×Ｄ２となる場合には、燃焼筒が長くなりすぎて、燃焼筒をラジアントチューブ内に配置することが困難になる。 In addition, when the length L from the proximal end position to the distal end position in the combustion cylinder is 4.5 × D2> L with respect to the inner diameter D2 of the radiant tube, the combustion cylinder becomes too short and sufficient. Slow combustion is not achieved, and it is difficult to reduce NOx emissions. On the other hand, when the length L from the proximal end position to the distal end position in the combustion cylinder is L> 8 × D2 with respect to the inner diameter D2 of the radiant tube, the combustion cylinder becomes too long, and the combustion cylinder becomes radiant. It becomes difficult to arrange in the tube.

上述した本発明における好ましい実施の形態につき説明する。
本発明において、上記ラジアントチューブは、互いに平行に並列配置した一対のストレート部を一端側において曲線状のベンド部によって連結してなるＵ字形状を有しており、上記ラジアントチューブバーナは、上記各ガスバーナによる火炎を、上記ストレート部から上記ベンド部を通過する位置まで形成するよう構成することができる（請求項２）。
この場合には、燃焼による火炎は、一方のガスバーナを配設したストレート部から、ベンド部を経由して他方のストレート部まで形成することができる。これにより、ラジアントチューブの表面における温度分布のばらつきを一層抑制することができる。 A preferred embodiment of the present invention described above will be described.
In the present invention, the radiant tube has a U-shape formed by connecting a pair of straight portions arranged in parallel with each other by a curved bend portion on one end side, and the radiant tube burner includes the above-described radiant tube burners. A flame by a gas burner can be formed from the straight portion to a position passing through the bend portion (claim 2).
In this case, the flame caused by combustion can be formed from the straight portion where one gas burner is disposed to the other straight portion via the bend portion. Thereby, the dispersion | variation in the temperature distribution in the surface of a radiant tube can be suppressed further.

また、上記ラジアントチューブは、上記ガスバーナを配設した第１ストレート部と、該第１ストレート部に平行に並列配置した第２ストレート部とを一端側において曲線状の第１ベンド部によって連結してなると共に、上記第２ストレート部の他端側同士を、曲線状の第２ベンド部によって連結してなるＷ字形状を有しており、上記ラジアントチューブバーナは、上記各ガスバーナによる火炎を、上記各第１ストレート部から上記各第１ベンド部を通過する位置まで形成するよう構成することもできる（請求項３）。
この場合には、燃焼による火炎は、一方のガスバーナを配設した第１ストレート部から、第１ベンド部を経由して第２ストレート部まで形成することができる。これにより、ラジアントチューブの表面における温度分布のばらつきを一層抑制することができる。 Further, the radiant tube is formed by connecting a first straight portion provided with the gas burner and a second straight portion arranged in parallel with the first straight portion by a curved first bend portion at one end side. And having a W-shape formed by connecting the other end sides of the second straight part with a curved second bend part, the radiant tube burner It can also comprise so that it may form from each 1st straight part to the position which passes each said 1st bend part (Claim 3).
In this case, the flame due to combustion can be formed from the first straight portion where one gas burner is disposed to the second straight portion via the first bend portion. Thereby, the dispersion | variation in the temperature distribution in the surface of a radiant tube can be suppressed further.

また、上記バーナガンは、冷却用空気を通過させて噴出させる冷却空気管内に、上記燃料ガスを通過させて噴出させる燃料管を挿入配置してなり、該燃料管から噴出させた上記燃料ガスの一部と、上記冷却空気管から噴出させた上記冷却用空気とを燃焼させて保炎を行うよう構成することができる。 Further, the burner gun is configured such that a fuel pipe for allowing the fuel gas to pass through is inserted into a cooling air pipe for allowing the cooling air to pass through, and one of the fuel gas jetted from the fuel pipe. And the cooling air jetted from the cooling air pipe can be configured to burn and hold the flame.

この場合には、冷却用空気によって燃焼管の先端部におけるガスノズルが高温になることを抑制することができ、ガスノズルを熱から保護することができる。また、冷却用空気を用いて燃料ガスの一部を燃焼させることにより、ガスノズル部における保炎を安定して行うことができる。これにより、ガスバーナにおける燃焼を一層安定させることができる。 In this case, the temperature of the gas nozzle at the tip of the combustion tube can be suppressed from being increased by the cooling air, and the gas nozzle can be protected from heat. Further, by holding a part of the fuel gas using the cooling air, flame holding in the gas nozzle portion can be performed stably. Thereby, combustion in the gas burner can be further stabilized.

以下に、本発明のラジアントチューブバーナにかかる実施例につき、図面と共に説明する。
本例のラジアントチューブバーナ１は、図１、図２に示すごとく、熱処理炉８内に配設するラジアントチューブ２と、ラジアントチューブ２の両端部に配設し、ラジアントチューブ２内に交互に火炎Ｈを形成する一対のガスバーナ３とを備え、ラジアントチューブ２からの輻射熱によって熱処理炉８内を加熱するよう構成してある。 Hereinafter, embodiments of the radiant tube burner of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIGS. 1 and 2, the radiant tube burner 1 of the present example is provided with a radiant tube 2 disposed in the heat treatment furnace 8 and both ends of the radiant tube 2, and alternately flames in the radiant tube 2. A pair of gas burners 3 for forming H is provided, and the inside of the heat treatment furnace 8 is heated by radiant heat from the radiant tube 2.

図１に示すごとく、上記ガスバーナ３は、熱処理炉８の炉壁外面８０１に配設するバーナボディ４と、バーナボディ４の炉壁内面８０２側の開口部４０１からラジアントチューブ２内に挿入配置した燃焼筒５と、バーナボディ４から燃焼筒５内に挿入配置したバーナガン６とを有している。また、ラジアントチューブ２と燃焼筒５との間には、バーナボディ４内に連通する外側通路５１が形成してあり、燃焼筒５とバーナガン６との間には、バーナボディ４内に連通する内側通路５２が形成してある。 As shown in FIG. 1, the gas burner 3 is inserted into the radiant tube 2 from the burner body 4 disposed on the furnace wall outer surface 801 of the heat treatment furnace 8 and the opening 401 on the furnace wall inner surface 802 side of the burner body 4. A combustion cylinder 5 and a burner gun 6 inserted from the burner body 4 into the combustion cylinder 5 are provided. Further, an outer passage 51 that communicates with the burner body 4 is formed between the radiant tube 2 and the combustion cylinder 5, and the combustion cylinder 5 and the burner gun 6 communicate with each other within the burner body 4. An inner passage 52 is formed.

また、バーナボディ４のボディ通路４１内には、排熱を回収する蓄熱体７１が配置してある。本例のガスバーナ３は、バーナガン６から噴出させた燃料ガスＦにより、バーナボディ４内における蓄熱体７１に接触した後、内側通路５２内を通過するメイン空気Ａ１を用いて、１段目の燃焼を行うと共に、バーナボディ４内における蓄熱体７１に接触した後、外側通路５１内を通過したサブ空気Ａ２を用いて、２段目の燃焼を行うよう構成してある。 Further, in the body passage 41 of the burner body 4, a heat storage body 71 that collects exhaust heat is disposed. The gas burner 3 of this example uses the main air A1 that passes through the inner passage 52 after contacting the heat storage body 71 in the burner body 4 by the fuel gas F ejected from the burner gun 6, and then burns in the first stage. And the second stage combustion is performed using the sub air A2 that has passed through the outer passage 51 after contacting the heat storage body 71 in the burner body 4.

また、図１に示すごとく、上記燃焼筒５は、この燃焼筒５の内径をＤ１、ラジアントチューブ２の内径をＤ２、燃焼筒５におけるバーナガン６の先端部の外周側に対応する基端位置５０１から火炎Ｈを形成する方向における先端位置５０２までの長さをＬとしたとき、０．６×Ｄ２≦Ｄ１＜Ｄ２の第１関係と、４．５×Ｄ２≦Ｌ≦８×Ｄ２の第２関係とを有している。 As shown in FIG. 1, the combustion cylinder 5 has an inner diameter D1 of the combustion cylinder 5, an inner diameter D2 of the radiant tube 2, and a base end position 501 corresponding to the outer peripheral side of the tip of the burner gun 6 in the combustion cylinder 5. When the length from the tip to the tip position 502 in the direction in which the flame H is formed is L, the first relationship of 0.6 × D2 ≦ D1 <D2 and the second relationship of 4.5 × D2 ≦ L ≦ 8 × D2 Have a relationship.

以下に、本例のラジアントチューブバーナ１につき、図１、図２と共に詳説する。
本例において、バーナガン６の先端部とは、バーナガン６において、熱処理炉８の炉壁内面８０２側の端部をいう。
また、本例においては、一対のガスバーナ３のうち一方のガスバーナ３について図示するが、他方のガスバーナ３についても同様の構造を有する。 Hereinafter, the radiant tube burner 1 of this example will be described in detail with reference to FIGS.
In this example, the tip of the burner gun 6 refers to the end of the burner gun 6 on the furnace wall inner surface 802 side of the heat treatment furnace 8.
In the present example, one gas burner 3 of the pair of gas burners 3 is illustrated, but the other gas burner 3 has the same structure.

図１に示すごとく、本例のラジアントチューブ２は、耐熱性に優れた耐熱鋳鋼からなる。ラジアントチューブ２の両端部には、このラジアントチューブ２の端部を炉壁外面８０１に固定するためのラジアントチューブフランジ２１が形成してある。
本例のバーナボディ４は、燃焼筒５の断面外形よりも大きな断面外形を有している。バーナボディ４は、バーナガン６を挿通配置するための挿通穴４１１を有しており、この挿通穴４１１の周りに、空気（フレッシュエア）を通過させる環状のボディ通路４１を形成してなる。また、バーナボディ４には、ボディ通路４１内へ空気を流入させるための空気流入口４１２が形成してある。 As shown in FIG. 1, the radiant tube 2 of this example is made of heat-resistant cast steel having excellent heat resistance. At both ends of the radiant tube 2, radiant tube flanges 21 for fixing the end of the radiant tube 2 to the outer wall 801 of the furnace wall are formed.
The burner body 4 of this example has a cross-sectional outline larger than the cross-sectional outline of the combustion cylinder 5. The burner body 4 has an insertion hole 411 for inserting and arranging the burner gun 6, and an annular body passage 41 through which air (fresh air) passes is formed around the insertion hole 411. The burner body 4 is formed with an air inlet 412 for allowing air to flow into the body passage 41.

また、同図に示すごとく、炉壁外面８０１に対向するバーナボディ４の端部には、ラジアントチューブフランジ２１に対面させて、炉壁外面８０１に取り付けるためのボディ取付フランジ４２が形成してある。また、バーナボディ４は、ラジアントチューブフランジ２１との間にパッキンを挟持して、炉壁外面８０１に固定される。 Further, as shown in the figure, a body mounting flange 42 for mounting on the furnace wall outer surface 801 is formed at the end of the burner body 4 facing the furnace wall outer surface 801 so as to face the radiant tube flange 21. . Further, the burner body 4 is fixed to the furnace wall outer surface 801 with a packing sandwiched between the burner body 4 and the radiant tube flange 21.

図１に示すごとく、本例の蓄熱体７１は、玉状のセラミックスであるセラミックスボールを多数配置して構成してある。この蓄熱体７１は、バーナボディ４のボディ通路４１内のスペースを埋めるように配置してある。なお、蓄熱体７１としては、多数の孔を有する多孔質体からなるセラミックスフォーム、又は格子状の多数のセルを形成してなるセラミックスハニカムを用いることもできる。 As shown in FIG. 1, the heat storage body 71 of this example is configured by arranging a large number of ceramic balls, which are ball-shaped ceramics. The heat storage body 71 is disposed so as to fill a space in the body passage 41 of the burner body 4. In addition, as the heat storage body 71, a ceramic foam made of a porous body having a large number of pores or a ceramic honeycomb formed by forming a large number of lattice-like cells can also be used.

同図に示すごとく、本例のバーナガン６は、冷却用空気を通過させて噴出させる冷却空気管６１内に、燃料ガスＦを通過させて噴出させる燃料管６２を挿入配置してなる。本例のガスバーナ３は、燃料管６２から噴出させた燃料ガスＦの一部と、冷却空気管６１から噴出させた冷却用空気とを燃焼させて保炎を行うよう構成してある。また、冷却空気管６１内には、燃焼の着火を行うためのスパークロッド６５が挿入配置してある。
また、燃料管６２の先端部には、ガスノズル６３が形成してあり、このガスノズル６３には、燃料ガスＦを燃焼筒５内へ噴出させるための燃料噴出孔が形成してある。 As shown in the figure, the burner gun 6 of this example is configured by inserting a fuel pipe 62 through which the fuel gas F is ejected into a cooling air pipe 61 through which the cooling air is ejected. The gas burner 3 of this example is configured to perform flame holding by burning a part of the fuel gas F ejected from the fuel pipe 62 and the cooling air ejected from the cooling air pipe 61. A spark rod 65 for igniting combustion is inserted and disposed in the cooling air pipe 61.
A gas nozzle 63 is formed at the tip of the fuel pipe 62, and a fuel ejection hole for ejecting the fuel gas F into the combustion cylinder 5 is formed in the gas nozzle 63.

図２に示すごとく、本例のラジアントチューブ２は、ガスバーナ３を配設した第１ストレート部２１と、この第１ストレート部２１に平行に並列配置した第２ストレート部２２とを一端側２０１において曲線状の第１ベンド部２３によって連結してなると共に、第２ストレート部２２の他端側２０２同士を、曲線状の第２ベンド部２４によって連結してなるＷ字形状を有している。同図において、火炎Ｈを２点鎖線によって示す。 As shown in FIG. 2, the radiant tube 2 of the present example includes a first straight portion 21 in which the gas burner 3 is disposed and a second straight portion 22 that is disposed in parallel to the first straight portion 21 at one end side 201. The second straight portion 22 is connected by the curved first bend portion 23, and the other end sides 202 of the second straight portion 22 are connected by the curved second bend portion 24. In the figure, the flame H is indicated by a two-dot chain line.

そして、本例のラジアントチューブバーナ１は、燃焼側のガスバーナ３による火炎Ｈを、この燃焼側に位置する第１ストレート部２１から燃焼側に位置する第１ベンド部２３を通過する位置まで形成するよう構成してある。これにより、燃焼側のガスバーナ３を配設した第１ストレート部２１から、燃焼側の第１ベンド部２３を経由して燃焼側の第２ストレート部２２まで形成することができる。なお、燃焼側のガスバーナ３と排気側のガスバーナ３とは、所定の時間間隔毎に切り替わり、一対のガスバーナ３において交互に火炎Ｈが形成される。 And the radiant tube burner 1 of this example forms the flame H by the gas burner 3 by the side of combustion from the 1st straight part 21 located in this combustion side to the position which passes the 1st bend part 23 located in a combustion side. It is configured as follows. Thereby, it can form from the 1st straight part 21 in which the combustion side gas burner 3 was arrange | positioned to the 2nd straight part 22 of a combustion side via the 1st bend part 23 of a combustion side. The combustion-side gas burner 3 and the exhaust-side gas burner 3 are switched at predetermined time intervals, and flames H are alternately formed in the pair of gas burners 3.

また、図示は省略するが、上記ラジアントチューブ２は、互いに平行に並列配置した一対のストレート部を一端側において曲線状のベンド部によって連結してなるＵ字形状に形成することもできる。この場合において、燃焼側のガスバーナ３による火炎Ｈは、燃焼側のストレート部から燃焼側のベンド部を通過する位置まで形成するよう構成することができる。 Moreover, although illustration is abbreviate | omitted, the said radiant tube 2 can also be formed in the U shape which connects a pair of straight part arranged in parallel mutually parallel by the curved bend part in the one end side. In this case, the flame H generated by the combustion-side gas burner 3 can be formed from the combustion-side straight portion to a position passing through the combustion-side bend portion.

本例のラジアントチューブバーナ１において、一方のガスバーナ３によって燃焼を行い、ラジアントチューブ２内を通過した後の排気ガスＧの排熱は、他方のガスバーナ３における蓄熱体７１によって回収される。すなわち、ラジアントチューブバーナ１においては、排気ガスＧがバーナボディ４内における蓄熱体７１に接触することにより、排熱回収が行われる。また、この排熱回収を行う際には、外側通路５１を通過する排気ガスＧは、ラジアントチューブ２及び燃焼筒５と接触することにより抜熱され、温度が低下する。この温度低下後の排気ガスＧがバーナボディ４内における蓄熱体７１に接触することにより、排気ガスＧの温度がさらに低下して、排気ガスＧの排熱回収を行うことができる。 In the radiant tube burner 1 of this example, combustion is performed by one gas burner 3, and exhaust heat of the exhaust gas G after passing through the radiant tube 2 is recovered by the heat accumulator 71 in the other gas burner 3. That is, in the radiant tube burner 1, exhaust heat recovery is performed when the exhaust gas G contacts the heat storage body 71 in the burner body 4. Further, when this exhaust heat recovery is performed, the exhaust gas G passing through the outer passage 51 is removed by contact with the radiant tube 2 and the combustion cylinder 5, and the temperature is lowered. When the exhaust gas G after the temperature decrease comes into contact with the heat storage body 71 in the burner body 4, the temperature of the exhaust gas G further decreases, and the exhaust heat recovery of the exhaust gas G can be performed.

また、排熱回収を行った側のガスバーナ３において燃焼を行う際には、バーナボディ４内における蓄熱体７１に接触した後に内側通路５２内を通過するメイン空気Ａ１と、バーナガン６から噴出させた燃料ガスＦと燃焼させて、１段目の燃焼を行う。これにより、燃焼筒５内からラジアントチューブ２内に向けて、１段目の燃料リッチな不完全な燃焼による火炎Ｈが形成される。 Further, when combustion is performed in the gas burner 3 on the side where the exhaust heat has been recovered, the gas is burned from the main air A1 passing through the inner passage 52 after contacting the heat storage body 71 in the burner body 4 and the burner gun 6. Combusting with the fuel gas F, the first stage combustion is performed. As a result, a flame H is formed from the combustion cylinder 5 toward the radiant tube 2 due to the first stage fuel-rich incomplete combustion.

そして、バーナボディ４内における蓄熱体７１に接触した後に外側通路５１内を通過したサブ空気Ａ２が上記火炎Ｈに供給されることにより、２段目の燃焼が行われる。これにより、ラジアントチューブ２内において、１段目の燃焼における未燃分が完全に燃焼することができる。
このように、本例においては、２段階の燃焼を行って、急激な燃焼を抑えることにより、ＮＯｘの排出量を低減させることができる。 Then, the sub-air A2 that has passed through the outer passage 51 after contacting the heat storage body 71 in the burner body 4 is supplied to the flame H, so that the second stage combustion is performed. Thereby, in the radiant tube 2, the unburned part in the first stage combustion can be burned completely.
As described above, in this example, the NOx emission amount can be reduced by performing the two-stage combustion to suppress the rapid combustion.

また、本例のラジアントチューブバーナ１においては、上記燃焼筒５の内径Ｄ１と長さＬとを適切に設定している。すなわち、本例においては、燃焼筒５の内径Ｄ１は、ラジアントチューブ２の内径Ｄ２に対して、０．６×Ｄ２≦Ｄ１＜Ｄ２の第１関係を有するよう設定している。また、燃焼筒５における基端位置５０１から先端位置５０２までの長さＬは、ラジアントチューブ２の内径Ｄ２に対して、４．５×Ｄ２≦Ｌ≦８×Ｄ２の第２関係を有するよう設定している。 Further, in the radiant tube burner 1 of this example, the inner diameter D1 and the length L of the combustion cylinder 5 are appropriately set. That is, in this example, the inner diameter D1 of the combustion cylinder 5 is set to have a first relationship of 0.6 × D2 ≦ D1 <D2 with respect to the inner diameter D2 of the radiant tube 2. Further, the length L from the proximal end position 501 to the distal end position 502 in the combustion cylinder 5 is set to have a second relationship of 4.5 × D2 ≦ L ≦ 8 × D2 with respect to the inner diameter D2 of the radiant tube 2. is doing.

そして、ラジアントチューブ２の内径Ｄ２に対する燃焼筒５の内径Ｄ１をできるだけ大きくすると共に、ラジアントチューブ２の内径Ｄ２に対する燃焼筒５の長さＬをできるだけ長くすることにより、燃焼筒５内における１段目の燃焼及び燃焼筒５の下流側における２段目の燃焼をより緩慢燃焼にすることができ、ＮＯｘの排出量をより低減させることができる。また、ラジアントチューブ２の内径Ｄ２に対する燃焼筒５の長さＬをできるだけ長くすることにより、火炎Ｈがラジアントチューブ２のストレート部分（本例では第１ストレート部２１）にできるだけ当たらないようにすることができ、火炎Ｈによるラジアントチューブ２のストレート部分（本例では第１ストレート部２１）の局部加熱を抑制することができる。 Then, the inner diameter D1 of the combustion cylinder 5 with respect to the inner diameter D2 of the radiant tube 2 is made as large as possible, and the length L of the combustion cylinder 5 with respect to the inner diameter D2 of the radiant tube 2 is made as long as possible. Combustion and the second stage combustion on the downstream side of the combustion cylinder 5 can be made slower, and the amount of NOx emission can be further reduced. Further, by making the length L of the combustion cylinder 5 with respect to the inner diameter D2 of the radiant tube 2 as long as possible, the flame H is prevented from hitting the straight portion (the first straight portion 21 in this example) of the radiant tube 2 as much as possible. It is possible to suppress local heating of the straight portion (the first straight portion 21 in this example) of the radiant tube 2 due to the flame H.

このように、上記第１関係及び第２関係を有するよう燃焼筒５の内径Ｄ１及び長さＬを設定することにより、ＮＯｘの排出量を効果的に低減させることができると共に、火炎Ｈによるラジアントチューブ２の局部加熱を抑制することができる。
それ故、本例のラジアントチューブバーナ１によれば、ガスバーナ３の燃焼によって生じるＮＯｘの排出量を効果的に低減させると共に、ラジアントチューブ２の表面における温度分布のばらつきを抑制することができる。 Thus, by setting the inner diameter D1 and the length L of the combustion cylinder 5 so as to have the first relationship and the second relationship, the NOx emission amount can be effectively reduced, and the radiant due to the flame H can be reduced. Local heating of the tube 2 can be suppressed.
Therefore, according to the radiant tube burner 1 of the present example, it is possible to effectively reduce the amount of NOx discharged due to the combustion of the gas burner 3 and to suppress variations in temperature distribution on the surface of the radiant tube 2.

（確認試験）
本確認試験においては、上述したラジアントチューブバーナ１において、上記燃焼筒５の内径と長さとを適切に設定した場合に、ガスバーナ３の燃焼によって生ずるＮＯｘの排出量を低減できることを確認した。
図３及び図４にＮＯｘの排出量の確認を行った結果を示す。図３は、横軸に燃焼筒５の内径Ｄ１をとり、縦軸にＮＯｘの排出量をとって、両者の関係を示すグラフである。図４は、横軸に、燃焼筒５における基端位置５０１から先端位置５０２までの長さＬをとり、縦軸にＮＯｘの排出量をとって、両者の関係を示すグラフである。 (Confirmation test)
In this confirmation test, it was confirmed that in the radiant tube burner 1 described above, when the inner diameter and length of the combustion cylinder 5 were appropriately set, the amount of NOx produced by the combustion of the gas burner 3 could be reduced.
3 and 4 show the results of confirming the NOx emission amount. FIG. 3 is a graph showing the relationship between the inner diameter D1 of the combustion cylinder 5 on the horizontal axis and the NOx emission amount on the vertical axis. FIG. 4 is a graph showing the relationship between the horizontal axis indicating the length L from the base end position 501 to the front end position 502 of the combustion cylinder 5 and the vertical axis indicating the NOx emission amount.

ここで、燃焼筒５の内径Ｄ１は、ラジアントチューブ２の内径Ｄ２に対する倍率（無次元数）で示し（Ｄ１＝Ｄ２×倍率）、燃焼筒５における基端位置５０１から先端位置５０２までの長さＬは、ラジアントチューブ２の内径Ｄ２に対する倍率（無次元数）で示す（Ｌ＝Ｄ２×倍率）。また、ＮＯｘの排出量は、基準とするＮＯｘ濃度（ｐｐｍ）に対する比率（無次元数）によって示す。
図３において、ラジアントチューブ２の内径Ｄ２に対する燃焼筒５の内径Ｄ１を大きくすると、燃焼筒５内における１段目の燃焼の断面積負荷（単位断面積あたりの燃焼量（ｋＷ／ｍｍ²））が小さくなり、ＮＯｘの排出量を低減できることがわかった。 Here, the inner diameter D1 of the combustion cylinder 5 is indicated by a magnification (dimensionless number) with respect to the inner diameter D2 of the radiant tube 2 (D1 = D2 × magnification), and the length from the proximal end position 501 to the distal end position 502 in the combustion cylinder 5 L is indicated by a magnification (dimensionless number) with respect to the inner diameter D2 of the radiant tube 2 (L = D2 × magnification). Further, the NOx emission amount is indicated by a ratio (dimensionless number) to the reference NOx concentration (ppm).
In FIG. 3, when the inner diameter D1 of the combustion cylinder 5 is increased with respect to the inner diameter D2 of the radiant tube 2, the cross-sectional area load (combustion amount per unit cross-sectional area (kW / mm ² )) of the first stage combustion in the combustion cylinder 5 It has been found that NOx emissions can be reduced.

一方、ラジアントチューブ２の内径Ｄ２に対する燃焼筒５の内径Ｄ１を大きくしすぎると、ラジアントチューブ２の内周面に燃焼筒５の外周面が干渉するおそれがある。また、ラジアントチューブ２の内径Ｄ２に対する燃焼筒５の内径Ｄ１が小さくなると、燃焼筒５内における１段目の燃焼の断面積負荷（単位断面積あたりの燃焼量（ｋＷ／ｍｍ²））が大きくなり、ＮＯｘの排出量を十分に低減させることが困難になることがわかった。
よって、ラジアントチューブ２の内径Ｄ２に対する燃焼筒５の内径Ｄ１は、０．６×Ｄ２≦Ｄ１＜Ｄ２の関係を有するよう決定することがＮＯｘの排出量を低減させるために最適であることがわかった。 On the other hand, if the inner diameter D1 of the combustion cylinder 5 is made too large relative to the inner diameter D2 of the radiant tube 2, the outer peripheral surface of the combustion cylinder 5 may interfere with the inner peripheral surface of the radiant tube 2. Further, when the inner diameter D1 of the combustion cylinder 5 with respect to the inner diameter D2 of the radiant tube 2 is reduced, the cross-sectional area load (combustion amount per unit cross-sectional area (kW / mm ² )) of the first stage in the combustion cylinder 5 is increased. Thus, it has been found that it is difficult to sufficiently reduce the NOx emission amount.
Therefore, it is understood that determining the inner diameter D1 of the combustion cylinder 5 relative to the inner diameter D2 of the radiant tube 2 to have a relationship of 0.6 × D2 ≦ D1 <D2 is optimal for reducing the NOx emission amount. It was.

また、図４において、ラジアントチューブ２の内径Ｄ２に対する燃焼筒５における基端位置５０１から先端位置５０２までの長さＬを長くすると、ＮＯｘの排出量を低減できることがわかった。一方、ラジアントチューブ２の内径Ｄ２に対する燃焼筒５における基端位置５０１から先端位置５０２までの長さＬを長くしすぎると、燃焼筒５をラジアントチューブ２内に配置することが困難になることがわかった。また、ラジアントチューブ２の内径Ｄ２に対する燃焼筒５における基端位置５０１から先端位置５０２までの長さＬが短くなると、十分な緩慢燃焼とならず、ＮＯｘの排出量を低減させることが困難になることがわかった。
よって、ラジアントチューブ２の内径Ｄ２に対する燃焼筒５における基端位置５０１から先端位置５０２までの長さＬは、４．５×Ｄ２≦Ｌ≦８×Ｄ２の関係を有するよう決定することがＮＯｘの排出量を低減させるために最適であることがわかった。 Further, in FIG. 4, it was found that when the length L from the proximal end position 501 to the distal end position 502 in the combustion cylinder 5 with respect to the inner diameter D2 of the radiant tube 2 is increased, the NOx emission amount can be reduced. On the other hand, if the length L from the proximal end position 501 to the distal end position 502 in the combustion cylinder 5 with respect to the inner diameter D2 of the radiant tube 2 is too long, it may be difficult to dispose the combustion cylinder 5 in the radiant tube 2. all right. Further, when the length L from the proximal end position 501 to the distal end position 502 in the combustion cylinder 5 with respect to the inner diameter D2 of the radiant tube 2 is shortened, sufficient slow combustion is not achieved, and it becomes difficult to reduce the NOx emission amount. I understood it.
Therefore, the length L from the proximal end position 501 to the distal end position 502 in the combustion cylinder 5 with respect to the inner diameter D2 of the radiant tube 2 is determined to have a relationship of 4.5 × D2 ≦ L ≦ 8 × D2. It has been found to be optimal for reducing emissions.

また、図５には、上記一対のガスバーナ３を交互に燃焼させて、ラジアントチューブバーナ１を配設した熱処理炉８内の温度が９５０℃で定常状態となったときに、上記Ｗ字形状のラジアントチューブ２の各部位における温度を測定した結果を示す。同図は、横軸にラジアントチューブ２の有効長さ（ｍｍ）をとり、縦軸にラジアントチューブ２の表面（外周面）の温度（℃）をとって、ラジアントチューブ２の表面の温度分布を示すグラフである。ここで、ラジアントチューブ２の有効長さ（ｍｍ）は、ラジアントチューブ２が熱処理炉８内に露出する位置（炉壁内面８０２）を０ｍｍとして示す。
同図より、本例のラジアントチューブバーナ１によれば、ラジアントチューブ２の表面における温度分布のばらつきを抑制できることがわかった。 Further, in FIG. 5, when the pair of gas burners 3 are alternately burned and the temperature in the heat treatment furnace 8 provided with the radiant tube burner 1 becomes a steady state at 950 ° C., the W-shaped The result of having measured the temperature in each site | part of the radiant tube 2 is shown. In this figure, the horizontal axis represents the effective length (mm) of the radiant tube 2 and the vertical axis represents the temperature (° C.) of the surface (outer peripheral surface) of the radiant tube 2 to show the temperature distribution of the surface of the radiant tube 2. It is a graph to show. Here, the effective length (mm) of the radiant tube 2 indicates the position where the radiant tube 2 is exposed in the heat treatment furnace 8 (furnace wall inner surface 802) as 0 mm.
From the figure, it was found that according to the radiant tube burner 1 of this example, variation in temperature distribution on the surface of the radiant tube 2 can be suppressed.

これに対し、図６には、従来のラジアントチューブバーナ（燃焼筒の長さが短く、上記第２関係を有していないもの）を配設した熱処理炉内の温度が９５０℃で定常状態となったときに、上記Ｗ字形状のラジアントチューブ２の各部位における温度を測定した結果を示す。同図に示されるように、従来のラジアントチューブバーナにおいては、火炎が形成されるラジアントチューブ２のストレート部分の表面において局部的に高温になっていることがわかる。
この結果より、本例のラジアントチューブバーナ１によれば、ラジアントチューブ２の表面における温度分布のばらつきを効果的に抑制できることがわかった。 On the other hand, FIG. 6 shows a steady state at a temperature of 950 ° C. in a heat treatment furnace in which a conventional radiant tube burner (the length of the combustion cylinder is short and does not have the second relationship) is arranged. When it becomes, the result of having measured the temperature in each site | part of the said W-shaped radiant tube 2 is shown. As shown in the figure, it can be seen that in the conventional radiant tube burner, the surface of the straight portion of the radiant tube 2 where the flame is formed is locally hot.
From this result, according to the radiant tube burner 1 of this example, it turned out that the dispersion | variation in the temperature distribution in the surface of the radiant tube 2 can be suppressed effectively.

実施例において、ラジアントチューブバーナのガスバーナの周辺を示す断面説明図。Sectional explanatory drawing which shows the periphery of the gas burner of a radiant tube burner in an Example. 実施例において、ラジアントチューブバーナの全体を示す断面説明図。Sectional explanatory drawing which shows the whole radiant tube burner in an Example. 確認試験において、横軸に燃焼筒の内径Ｄ１をとり、縦軸にＮＯｘの排出量をとって、両者の関係を示すグラフ。In the confirmation test, the horizontal axis represents the inner diameter D1 of the combustion cylinder, and the vertical axis represents the NOx emission amount, showing the relationship between the two. 確認試験において、横軸に燃焼筒における基端位置から先端位置までの長さＬをとり、縦軸にＮＯｘの排出量をとって、両者の関係を示すグラフ。In the confirmation test, the horizontal axis represents the length L from the proximal end position to the distal end position of the combustion cylinder, and the vertical axis represents the NOx emission amount, and shows the relationship between the two. 確認試験において、横軸にラジアントチューブの有効長さをとり、縦軸にラジアントチューブの表面の温度をとって、実施例のラジアントチューブの表面の温度分布を示すグラフ。The graph which shows the temperature distribution of the surface of the radiant tube of an Example by taking the effective length of a radiant tube on a horizontal axis and taking the temperature of the surface of a radiant tube on a vertical axis | shaft in a confirmation test. 確認試験において、横軸にラジアントチューブの有効長さをとり、縦軸にラジアントチューブの表面の温度をとって、従来のラジアントチューブの表面の温度分布を示すグラフ。The graph which shows the temperature distribution of the surface of the conventional radiant tube by taking the effective length of a radiant tube on a horizontal axis and taking the temperature of the surface of a radiant tube on a vertical axis | shaft in a confirmation test.

Explanation of symbols

１ラジアントチューブバーナ
２ラジアントチューブ
２１第１ストレート部
２２第２ストレート部
２３第１ベンド部
２４第２ベンド部
３ガスバーナ
４バーナボディ
４１ボディ通路
５燃焼筒
５０１基端位置
５０２先端位置
５１外側通路
５２内側通路
６バーナガン
７１蓄熱体
８熱処理炉
Ｆ燃料ガス
Ａ１メイン空気
Ａ２サブ空気
Ｇ排気ガス
Ｈ火炎 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Radiant tube burner 2 Radiant tube 21 1st straight part 22 2nd straight part 23 1st bend part 24 2nd bend part 3 Gas burner 4 Burner body 41 Body channel | path 5 Combustion cylinder 501 Base end position 502 Tip position 51 Outer path 52 Inside Passage 6 Burner gun 71 Heat storage body 8 Heat treatment furnace F Fuel gas A1 Main air A2 Sub air G Exhaust gas H Flame

Claims

A radiant tube disposed in the heat treatment furnace and a pair of gas burners disposed at both ends of the radiant tube and alternately forming a flame in the radiant tube, and the heat treatment furnace by radiant heat from the radiant tube In the radiant tube burner configured to heat the inside,
The gas burner includes a burner body disposed on an outer surface of the furnace wall of the heat treatment furnace, a combustion cylinder inserted and disposed in the radiant tube from an opening on the furnace wall inner surface side of the burner body, and the combustion cylinder from the burner body. With a burner gun inserted and placed inside,
An outer passage communicating with the burner body is formed between the radiant tube and the combustion cylinder, and an inner passage communicating with the burner body is formed between the combustion cylinder and the burner gun. Formed,
In the burner body, a heat storage body for collecting exhaust heat is arranged,
The combustion cylinder has an inner diameter of the combustion cylinder of D1, an inner diameter of the radiant tube of D2, and a proximal end position corresponding to the outer peripheral side of the distal end portion of the burner gun in the combustion cylinder to a distal end position in the direction of forming a flame. Radiant characterized by having a first relationship of 0.6 × D2 ≦ D1 <D2 and a second relationship of 4.5 × D2 ≦ L ≦ 8 × D2, where L is the length Tube burner.

In claim 1, the radiant tube has a U-shape formed by connecting a pair of straight portions arranged in parallel with each other by a curved bend portion on one end side,
A radiant tube burner characterized in that a flame by each gas burner is formed from the straight portion to a position passing through the bend portion.

2. The radiant tube according to claim 1, wherein the first straight portion in which the gas burner is disposed and the second straight portion in parallel with the first straight portion are arranged at one end side by a curved first bend portion. It is connected and has a W-shape formed by connecting the other end sides of the second straight part with a curved second bend part,
A radiant tube burner characterized in that a flame by each gas burner is formed from each first straight portion to a position passing through each first bend portion.