JP2016166683A - Heating device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は加熱装置に関し、燃費を向上して燃料の使用量を低減できる加熱装置に関するものである。 The present invention relates to a heating device, and more particularly to a heating device that can improve fuel efficiency and reduce the amount of fuel used.
従来、加熱炉の燃焼空間を加熱する加熱装置には、排気ガスの熱を回収して燃焼用空気に与えることで、ガス使用量を低減して燃費の向上を図ったものが知られている。例えば、排気ガスの熱を燃焼用空気に与える熱交換器をバーナに内蔵することで、加熱装置の大型化を抑制しつつ燃費の向上を図ったものがある(特許文献1)。 Conventionally, as a heating apparatus for heating a combustion space of a heating furnace, an apparatus in which the heat of exhaust gas is recovered and applied to combustion air to reduce the amount of gas used and improve fuel efficiency is known. . For example, there is one in which a heat exchanger that gives heat of exhaust gas to combustion air is built in a burner to improve fuel consumption while suppressing an increase in size of a heating device (Patent Document 1).
しかしながら、バーナ又は炉壁に熱交換器を配設した加熱装置の場合、燃料の燃焼により高温となるバーナ又は炉壁の内側では排気ガスの熱が外部に放熱され難いので、熱交換器を通る排気ガスの温度が高く、熱交換器には耐熱温度が高い材料を用いる必要がある。例えば、耐熱温度が高く熱伝導率の高い炭化ケイ素が挙げられる。炭化ケイ素は加工が難しいので、熱交換率を向上させるために熱交換器の形状を工夫して伝熱面積を大きくすることが困難である。即ち、バーナ又は炉壁に熱交換器を設けた加熱装置では熱交換率に限界があり、燃費を向上することが困難である。 However, in the case of a heating device in which a heat exchanger is disposed on the burner or the furnace wall, the heat of the exhaust gas is difficult to be radiated to the outside inside the burner or the furnace wall that becomes high temperature due to the combustion of fuel. It is necessary to use a material having a high exhaust gas temperature and a high heat-resistant temperature for the heat exchanger. For example, silicon carbide having a high heat-resistant temperature and high thermal conductivity can be given. Since silicon carbide is difficult to process, it is difficult to increase the heat transfer area by devising the shape of the heat exchanger in order to improve the heat exchange rate. That is, in a heating device in which a heat exchanger is provided on a burner or a furnace wall, the heat exchange rate is limited, and it is difficult to improve fuel consumption.
本発明は上述した問題を解決するためになされたものであり、燃費を向上して燃料の使用量を低減できる加熱装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a heating device that can improve fuel efficiency and reduce the amount of fuel used.
請求項1記載の加熱装置によれば、燃料路を通って供給される燃料を燃焼させた燃焼ガスを加熱炉の炉壁に囲まれた燃焼空間へ向けて噴出するバーナを備え、燃焼空間を加熱した後の排気ガスを排ガス排出路から排出する。排ガス排出路、及び、バーナ又は炉壁に第1熱交換器が配設され、第1熱交換器より下流の排ガス排出路に第2熱交換器が配設される。燃料を燃焼させる際に燃料に混合される燃焼用空気を空気路からバーナに供給し、第2熱交換器が空気路の上流側に、第1熱交換器が空気路の下流側にそれぞれ配設される。排ガス排出路を通る排気ガスと空気路を通る燃焼用空気との間で第1熱交換器および第2熱交換器によりそれぞれ熱交換が行われるので、相互に比較して高温の排気ガスから低温の燃焼用空気へ熱が与えられる。2段階の熱交換により燃焼用空気が加熱されるので、燃費を向上して燃料の使用量を低減できる効果がある。 According to the heating device of the first aspect, the combustion apparatus includes a burner that ejects combustion gas obtained by burning the fuel supplied through the fuel passage toward the combustion space surrounded by the furnace wall of the heating furnace, The heated exhaust gas is discharged from the exhaust gas discharge passage. A first heat exchanger is disposed in the exhaust gas discharge path and the burner or the furnace wall, and a second heat exchanger is disposed in the exhaust gas discharge path downstream from the first heat exchanger. Combustion air mixed with fuel when the fuel is burned is supplied from the air passage to the burner. The second heat exchanger is arranged upstream of the air passage, and the first heat exchanger is arranged downstream of the air passage. Established. Since heat exchange is performed by the first heat exchanger and the second heat exchanger between the exhaust gas passing through the exhaust gas discharge passage and the combustion air passing through the air passage, the temperature of the exhaust gas is lower than that of the hot exhaust gas. Heat is applied to the combustion air. Since the combustion air is heated by the two-stage heat exchange, there is an effect that the fuel consumption can be improved and the amount of fuel used can be reduced.
また、空気路および排ガス排出路それぞれの上流側と下流側とで相互に比較して、高温の燃焼用空気と高温の排気ガスとの間で第1熱交換器により熱交換をし、低温の燃焼用空気と低温の排気ガスとの間で第2熱交換器により熱交換をする。第1熱交換器および第2熱交換器における燃焼用空気と排気ガスとの温度差を小さくできるので、第1熱交換器および第2熱交換器の耐久性を向上できる効果がある。 Also, compared with the upstream side and the downstream side of each of the air passage and the exhaust gas discharge passage, heat exchange is performed by the first heat exchanger between the high-temperature combustion air and the high-temperature exhaust gas, Heat is exchanged between the combustion air and the low-temperature exhaust gas by the second heat exchanger. Since the temperature difference between the combustion air and the exhaust gas in the first heat exchanger and the second heat exchanger can be reduced, the durability of the first heat exchanger and the second heat exchanger can be improved.
請求項2記載の加熱装置によれば、第1熱交換器と第2熱交換器とを相互に比較して、第1熱交換器は耐熱温度が高いと共に熱交換率が低く、第2熱交換器は耐熱温度が低いと共に熱交換率が高い。燃料の燃焼により高温となるバーナ又は炉壁の内側では排気ガスの熱が外部に放熱され難いので、バーナ又は炉壁に配設される第1熱交換器を通る排気ガスの温度が高い。耐熱温度が高い第1熱交換器をバーナ又は炉壁に配設することで、第1熱交換器の耐久性を確保できる。 According to the heating device of the second aspect, the first heat exchanger and the second heat exchanger are compared with each other, and the first heat exchanger has a high heat-resistant temperature and a low heat exchange rate. The exchanger has a low heat-resistant temperature and a high heat exchange rate. Since the heat of the exhaust gas is hardly radiated to the outside inside the burner or the furnace wall that becomes high temperature due to the combustion of fuel, the temperature of the exhaust gas passing through the first heat exchanger disposed on the burner or the furnace wall is high. The durability of the first heat exchanger can be ensured by disposing the first heat exchanger having a high heat resistance temperature on the burner or the furnace wall.
さらに、第1熱交換器により熱が奪われた排気ガスが通る第2熱交換器の耐熱温度を低くできるので、第2熱交換器の構造や材料の自由度を高くできる。第2熱交換器の構造や形状を工夫して熱交換率を向上できるので、請求項1の効果に加え、燃費を向上して燃料の使用量をより低減できる効果がある。
Furthermore, since the heat-resistant temperature of the second heat exchanger through which the exhaust gas deprived of heat by the first heat exchanger passes can be lowered, the degree of freedom of the structure and material of the second heat exchanger can be increased. Since the heat exchange rate can be improved by devising the structure and shape of the second heat exchanger, in addition to the effect of
請求項3記載の加熱装置によれば、第2熱交換器より上流の空気路と燃料路とを連結する連結路により燃焼用空気の一部を燃料に混合することで、燃焼ガスの温度を下げてNOXを低減できる。第2熱交換器より下流の空気路と燃料路とを連結した場合には、第2熱交換器により熱交換されて加熱された燃焼用空気と燃料とを混合するので、燃料が発火するおそれがある。第2熱交換器より上流の空気路と燃料路とを連結路により連結することで、燃焼用空気の一部を燃料に混合した際に燃料が発火することを防止できる。よって、請求項1又は2の効果に加え、燃焼用空気の一部を燃料に混合した際の発火を防止しつつNOXを低減できる効果がある。 According to the heating device of the third aspect, the temperature of the combustion gas is adjusted by mixing a part of the combustion air with the fuel through the connecting passage that connects the air passage upstream of the second heat exchanger and the fuel passage. it is possible to reduce the NO X down. When the air path downstream of the second heat exchanger and the fuel path are connected, the combustion air and the fuel heated by the heat exchange by the second heat exchanger are mixed, and the fuel may ignite. There is. By connecting the air passage upstream of the second heat exchanger and the fuel passage by the connection passage, it is possible to prevent the fuel from being ignited when a part of the combustion air is mixed with the fuel. Therefore, in addition to the effect of the first or second aspect, there is an effect that NO X can be reduced while preventing ignition when a part of the combustion air is mixed with the fuel.
請求項4記載の加熱装置によれば、排ガス排出路は、排気ガスを外部に排出する開口部を備え、排ガス排出路の開口部側が下降傾斜する。2つの熱交換器により排気ガスから熱を奪った結果、開口部から排出される排気ガスの温度が露点温度を下回ることがある。その場合、排気ガス中の水分により排ガス排出路の開口部側に結露が生じるおそれがある。排ガス排出路の開口部側が下降傾斜することで結露した水分を積極的に回収できるので、請求項1から3のいずれかの効果に加え、結露した水分が排ガス排出路を逆流することを抑制できる効果がある。
According to the heating device of the fourth aspect, the exhaust gas discharge path includes an opening for discharging the exhaust gas to the outside, and the opening side of the exhaust gas discharge path is inclined downward. As a result of taking heat from the exhaust gas by the two heat exchangers, the temperature of the exhaust gas discharged from the opening may be lower than the dew point temperature. In that case, there is a possibility that condensation occurs on the opening side of the exhaust gas discharge path due to moisture in the exhaust gas. Since the dew condensation moisture can be positively collected by the downward inclination of the opening side of the exhaust gas discharge path, in addition to the effect of any one of
請求項5記載の加熱装置によれば、排ガス排出路における第1熱交換器の入口の排気ガスの温度を第1温度センサにより検出し、排ガス排出路における第2熱交換器の入口の排気ガスの温度を第2温度センサにより検出し、第1温度センサ及び第2温度センサが検出する温度に基づき燃料および燃焼用空気の供給量を制御装置によりフィードバック制御する。これにより、第1熱交換器および第2熱交換器の耐熱温度を超えないように燃焼量を調整できるので、請求項1から4の効果に加え、第1熱交換器および第2熱交換器の耐久性を確保できる効果がある。
According to the heating device of
以下、本発明の好ましい実施の形態について、添付図面を参照して説明する。まず、図1、図2及び図3を参照して、加熱炉1について説明する。図1は本発明の一実施の形態における加熱炉1の平面図であり、図2は図1のII−II線における加熱炉1の断面図であり、図3は図2のIII−III線における加熱炉1の断面図である。なお、図1は第2熱交換器38より下流の排ガス排出路36の図示が省略され、図1及び図3は加熱炉1内部のバーナ31が破線で図示される。図2は、燃焼ガス20の流路方向が二点鎖線の白抜きの矢印で、燃料22の流路方向が二点鎖線の矢印で、燃焼用空気24の流路方向が実線の矢印で、排気ガス26の流路方向が実線の白抜きの矢印で図示される(図4,5も同様である)。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described with reference to the accompanying drawings. First, the
図1及び図2に示すように、加熱炉1は、セラミックファイバ製の耐火物から構成されて下端が塞がれた略円筒状の炉壁2と、炉壁2により囲まれた略円柱状の燃焼空間3に中心軸を合わせて配置される坩堝4と、炉壁2の上端を塞ぐ炉蓋5と、燃焼空間3に向かって先端から燃焼ガス20を噴出するバーナ31を有する加熱装置30とを備えている。坩堝4は、燃焼空間3の中央に配置される坩堝台6上に配置される。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
炉壁2は、平面視において3つの扇状部分と1つの正方形状部分とをそれぞれ接合して形成される。扇状部分と正方形状部分とをそれぞれ製造してから相互に接合して炉壁2を製造することができるので、炉壁2の製造を容易にできる。なお、3つの扇状部分と1つの正方形状部分とを一体に形成しても良い。
The
炉壁2は、正方形状部分の下端側に、正方形状部分の外壁面に対して垂直方向に先端を向けてバーナ31が取り付けられるので、バーナ31から噴出する燃焼ガス20が炉壁2の内周面に沿って螺旋状に上昇する。燃焼ガス20が螺旋状に上昇しながら燃焼空間3を加熱することで、坩堝4内の被加熱物が加熱される。燃焼ガス20は、気体燃料である燃料22に燃焼用空気24を混合してバーナ31の点火装置31b(図5参照)により着火させて燃焼させることで発生し、燃焼空間3を加熱した後に排気ガス26となる。
The
図2及び図3に示すように、加熱炉1は、燃焼空間3の上端側から炉壁2の径方向外側へ向かって炉壁2の周方向に等間隔に並ぶ複数の第1排ガス路10と、複数の第1排ガス路10に接続されて炉壁2に形成される平面視環状の第2排ガス路12と、第2排ガス路12から下方へ向かって炉壁2に形成される第3排ガス路14とを備え、バーナ31に設けられる排ガス孔31c(図5参照)が第3排ガス路14に開口する。排気ガス26は、燃焼空間3から第1排ガス通路10、第2排ガス路12、第3排ガス路14の順に通って排ガス孔31cに流入する。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
複数の第1排ガス路10は、炉壁2の周方向に等間隔に並んでいるので、炉壁2、燃焼空間3及び坩堝4の温度を周方向に均一に保つことができる。第2排ガス路12は、複数の第1排ガス路10から下方に向かって延設されるので、第1排ガス路10から側方へ向かって第2排ガス路12が延設される場合と比較して加熱炉1の大型化を防止できる。
Since the plurality of first
第2排ガス路12は、第1排ガス路10の流路断面積と比較して流路断面積が大きく形成されるので、第1排ガス路10よりも第2排ガス路12の排気ガス26の風速を下げることができる。なお、流路断面積とは流路方向に直交する流路の面積であって、第1排ガス路10の流路断面積は周方向断面の面積であり、第2排ガス路12の流路断面積は径方向断面の面積である。
Since the second
第3排ガス路14は、炉壁2の周方向において、第2排ガス路12と接続する位置が複数の第1排ガス路10の間に位置する。炉壁2の周方向において第2排ガス路12と第3排ガス路14との接続位置が第1排ガス路10の位置である場合には、第2排ガス路12と第3排ガス路14との接続位置に位置する第1排ガス路10を通る排気ガス26が支配的に第3排ガス路14へ流入する。即ち、その他の第1排ガス路10から第2排ガス路12を通って第3排ガス路14へ排気ガス26が流入し難くなり、炉壁2、燃焼空間3及び坩堝4の一部が高温になるおそれがある。炉壁2の周方向において第2排ガス路12と第3排ガス路14との接続位置が複数の第1排ガス路10の間に位置することで、炉壁2、燃焼空間3及び坩堝4の一部が高温になることを防止できる。
The position where the third
次に、図4及び図5を参照して、加熱装置30について説明する。図4は図2の矢印IV方向から見た加熱装置30の側面図であり、図5は図4のV−V線におけるバーナ31の断面図である。
Next, the
図4に示すように、加熱装置30は、第1熱交換器31a(図5参照)を内蔵するバーナ31と、バーナ31に燃料22を供給する燃料路32と、バーナ31に燃焼用空気24を供給する空気路34と、排気ガス26を排出する排ガス排出路36と、バーナ31(第1熱交換器31a)より上流の空気路34、及び、バーナ31(第1熱交換器31a)より下流の排ガス排出路36に配設される第2熱交換器38とを備えている。第1熱交換器31a及び第2熱交換器38は、空気路34を通る燃焼用空気24と排ガス排出路36を通る排気ガス26との間で熱交換を行うための装置である。
As shown in FIG. 4, the
図5に示すように、バーナ31は、内側に燃料路32、空気路34及び排ガス排出路36が延設され、燃料路32及び空気路34から点火装置31bにそれぞれ燃料22と燃焼用空気24とが供給される。バーナ31の先端側には第3排ガス路14に開口する排ガス孔31cが設けられ、排ガス孔31cから排ガス排出路36に排気ガス26が流入する。バーナ31に内蔵される第1熱交換器31aは、空気路34と排ガス排出路36とを隔てる筒状の壁であり、炭化ケイ素から構成される並流型の熱交換器である。
As shown in FIG. 5, the
図4に戻って説明する。第2熱交換器38は、ステンレス鋼板を積層して形成される直交型の熱交換器である。燃料路32は、第2熱交換器38より上流の空気路34と連結路39を介して連結され、連結路39により燃焼用空気24の一部が燃料32に混合される。
Returning to FIG. The
空気路34は、第2熱交換器38の入口および出口へ向かうにつれて流路断面積が大きく形成されるので、第2熱交換器より上流および下流の空気路34の風速を確保しつつサイズの大きい第2熱交換器38を用いることができる。燃焼ガス20の風速を確保できると共に第2熱交換器38の伝熱面積を大きくできるので、燃焼ガス20から燃焼空間3への熱伝達率を確保できると共に第2熱交換器38の熱交換率を向上できる。
Since the
排ガス排出路36は、排気ガス26を外部に排出する開口部37を備え、開口部37側が下降傾斜する(図2参照)。排ガス排出路36は、第2熱交換器38の入口へ向かうにつれて流路断面積が大きく、且つ、第2熱交換器38の上流と比較して第2熱交換器38の下流の断面積が大きく形成される。よって、開口部37から外部に排出される排気ガス26の風速を下げることができる。
The exhaust
炭化ケイ素から構成される第1熱交換器31aは耐熱温度が約1200℃、ステンレス鋼から構成される第2熱交換器38は耐熱温度が約750℃である。加熱装置30は、第1熱交換器31a及び第2熱交換器38の耐熱温度を超えないように排気ガス26の温度を検出し、制御装置50により燃料22及び燃焼用空気24の供給量を調節して燃焼量を調節している。
The
次に、図6(a)及び図6(b)を参照して、加熱装置30の制御方法について説明する。図6(a)は制御装置50の電気的構成を示したブロック図であり、図6(b)は空気路34及び燃料路32の部分配管図である。
Next, a method for controlling the
図6(a)に示すように、制御装置50は、CPU51、ROM52及びRAM53を備え、それらがバスライン54を介して入出力ポート55に接続されている。また、入出力ポート55には、第1温度センサ61、第2温度センサ62、送風装置63及び電磁弁64が接続されている。
As shown in FIG. 6A, the
CPU51は、バスライン54により接続された各部を制御する演算装置である。ROM52は、CPU51により実行される制御プログラムや固定値データ等を記憶する書き換え不能な不揮発性のメモリである。RAM53は、制御プログラムの実行時に各種のデータを書き換え可能に記憶するためのメモリである。
The
第1温度センサ61は、排ガス排出路36における第1熱交換器31aの入口の排気ガス26の温度を検出するためのセンサであり、検出結果を処理してCPU51に送信する出力回路(図示せず)を備えている。第2温度センサ62は、排ガス排出路36における第2熱交換器38の入口の排気ガス26の温度を検出するためのセンサであり、検出結果を処理してCPU51に送信する出力回路(図示せず)を備えている。
The
図6(b)に示すように、送風装置63は、モータを駆動させることで燃焼用空気24を空気路34に供給するための装置であり、CPU51からの指示に基づいてモータが駆動制御されて燃焼用空気24の供給量が調整される。電磁弁64は、燃料路32に配設され、電流を流した際に弁が開いて燃料22を供給可能にする装置であり、CPU51からの指示に基づいて弁が開閉される。
As shown in FIG. 6B, the
元栓65は、電磁弁64より上流の燃料路32に配設され、手動で開閉することにより燃料22を供給可能にするものである。均圧弁66は、電磁弁64より下流の燃料路32に配設され、空気路34の燃焼用空気24の圧力と燃料路32の燃料22の圧力とが略均一になるように弁の開閉状態を調整して燃料22の供給量を調整する装置である。
The
制御装置50は、第1温度センサ61及び第2温度センサ62が検出する温度に基づいて燃焼用空気24の供給量、及び、均圧弁66を介して燃料22の供給量をフィードバック制御(PID制御)する。これにより、第1熱交換器31a及び第2熱交換器38の耐熱温度を超えないように燃焼量を調整できるので、第1熱交換器31a及び第2熱交換器38の耐久性を確保できる。なお、燃料22の供給を止める際には制御装置50により電磁弁64を制御して弁を閉じる。また、制御装置50は、第1温度センサ61及び第2温度センサ62の検出結果に基づいたフィードバック制御とは別に、燃焼空間3が所望の設定温度になるように燃焼用空気24及び燃料22の供給量を制御している。
The
加熱装置30によれば、第1熱交換器31a及び第2熱交換器38により排気ガス26から燃焼用空気24へそれぞれ熱が与えられるので、即ち、2段階の熱交換により燃焼用空気24が加熱されるので、燃費を向上して燃料22の使用量を低減できる。また、第1熱交換器が空気路34の下流側および排ガス排出路36の上流側に配設され、第2熱交換器が空気路34の上流側および排ガス排出路36の下流側に配設されるので、空気路34及び排ガス排出路36それぞれの上流側と下流側とで相互に比較して、高温の燃焼用空気24と高温の排気ガス26との間で第1熱交換器31aにより熱交換をし、低温の燃焼用空気24と低温の排気ガス26との間で第2熱交換器38により熱交換をする。これにより、第1熱交換器31a及び第2熱交換器38における燃焼用空気24と排気ガス26との温度差を小さくできるので、第1熱交換器31a及び第2熱交換器38の耐久性を向上できる。
According to the
また、相互に比較して、炭化ケイ素から構成される第1熱交換器31aは耐熱温度が高く、ステンレス鋼から構成される第2熱交換器38は耐熱温度が低い。燃料22の燃焼により高温となるバーナ31の内側を通る排気ガス26の熱は外部に放熱され難いので、バーナ31に内蔵される第1熱交換器31aを通る排気ガス26の温度が高い。耐熱温度が高い第1熱交換器31aをバーナ31に内蔵するので、第1熱交換器31aの耐久性を確保できる。さらに、第1熱交換器31aにより熱が奪われた排気ガス26が通る第2熱交換器38の耐熱温度を低くできるので、第2熱交換器38の構造や材料の自由度を高くできる。第2熱交換器38を熱伝導率の高い材料で構成することができると共に、第2熱交換器38の形状や構造を工夫して熱交換率を向上できるので、第1熱交換器31aと比較して第2熱交換器38の熱交換率を高くできる。これにより、燃費を向上して燃料22の使用量をより低減できる。
Moreover, compared with each other, the
また、第2熱交換器38より上流の空気路34と燃料路32とを連結する連結路39により燃焼用空気24の一部を燃料22に予め混合することで、燃焼ガス20の温度を下げてNOXを低減できる。一方、第2熱交換器38より下流の空気路34と燃料路32とを連結した場合、第2熱交換器38により加熱された燃焼用空気24と燃料22とを混合するので、燃料22が発火するおそれがある。第2熱交換器38より上流の空気路34と燃料路32とを連結路39により連結することで、燃焼用空気24の一部を燃料22に混合した際に燃料22が発火することを防止しつつNOXを低減できる。
Further, the temperature of the
また、第1熱交換器31a及び第2熱交換器38により排気ガス26の熱を奪った結果、排ガス排出路36の開口部37から外部に排出される排気ガス26の温度が露点温度(例えば100℃)を下回ることがある。その場合、排気ガス26中の水分により排ガス排出路36の開口部37側に結露が生じるおそれがある。排ガス排出路36の開口部37側が下降傾斜するので、結露した水分を積極的に回収できる。従って、結露した水分が排ガス排出路36を逆流することを抑制できる。
Further, as a result of depriving the heat of the
以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。例えば、上記実施の形態では、燃料22が気体燃料である場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、燃料22に液体燃料を採用することは当然可能である。
The present invention has been described above based on the embodiments. However, the present invention is not limited to the above embodiments, and various improvements and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. It can be easily guessed. For example, in the above embodiment, the case where the
上記実施の形態では、炉壁2がセラミックファイバ製の耐火物から構成される場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、その他の耐火物を炉壁2に用いることは当然可能である。例えば、アルミナ等のセラミックスやレンガ、コンクリートが挙げられる。
In the above embodiment, the case where the
上記実施の形態では、第1熱交換器31aが筒状の炭化ケイ素から構成される並流型の熱交換器であり、第2熱交換器38がステンレス鋼板を積層して形成される直交型の熱交換器である場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、所望の耐熱温度を満足するように構造や材料を適宜変更することが可能である。例えば、向流型の熱交換器や、周期的に流路を切替えて蓄熱と放熱とを行う熱交換器が挙げられる。このとき、第1熱交換器31aと第2熱交換器38とを相互に比較して、第1熱交換器31aの耐熱温度が高く、第2熱交換器38の熱交換率が高ければ良い。
In the above-described embodiment, the
上記実施の形態では、バーナ31に第1熱交換器31aが内蔵(内側に配設)され、バーナ31の内側に排ガス排出路36を設ける場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、バーナ31の外側に第1熱交換器31aを配設することは当然可能である。また、炉壁2に排ガス排出路36及び第1熱交換器31aを配設することも可能である。高温となるバーナ31又は炉壁2の外側の排ガス排出路36では排気ガス26の熱が外部に放熱され易いので、バーナ31又は炉壁2の外側の排ガス排出路36の下流側では排気ガス26の温度が下がり易い。バーナ31又は炉壁2の内側の排ガス排出路36や、バーナ31又は炉壁2の外側の排ガス排出路36の上流側に第1熱交換器31aを配設すること、即ち、バーナ31又は炉壁2に第1熱交換器31aを配設することで、排気ガス26の熱が外部に放熱されることを抑制して燃費を向上できる。
In the above embodiment, the case where the
上記実施の形態では、排ガス排出路36の開口部37側を下降傾斜して結露した水分を積極的に回収する場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、排ガス排出路36の開口部37側の内周面に吸湿材料を設けて、結露した水分の逆流を抑制することも可能である。
In the above-described embodiment, the case where the condensed moisture is actively collected by descending and tilting the
上記実施の形態では、制御装置50により均圧弁66を介して燃料22の供給量を制御する場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、制御装置50により直接制御して燃料22の供給量を調整できる弁を均圧弁66の代わりに設けることは当然可能である。
In the above-described embodiment, the case where the
1 加熱炉
2 炉壁
3 燃焼空間
20 燃焼ガス
22 燃料
24 燃焼用空気
26 排気ガス
30 加熱装置
31 バーナ
31a 第1熱交換器
32 燃料路
34 空気路
36 排ガス排出路
37 開口部
38 第2熱交換器
39 連結路
50 制御装置
61 第1温度センサ
62 第2温度センサ
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記燃焼空間を加熱した後の排気ガスを排出する排ガス排出路と、
その排ガス排出路、及び、前記バーナ又は前記炉壁に配設される第1熱交換器と、
その第1熱交換器より下流の前記排ガス排出路に配設される第2熱交換器と、
その第2熱交換器が上流側に、前記第1熱交換器が下流側にそれぞれ配設されて前記バーナに燃焼用空気を供給する空気路とを備えていることを特徴とする加熱装置。 A burner for injecting combustion gas obtained by burning fuel supplied through a fuel path toward a combustion space surrounded by a furnace wall of a heating furnace;
An exhaust gas exhaust passage for exhausting exhaust gas after heating the combustion space;
The exhaust gas discharge path, and a first heat exchanger disposed on the burner or the furnace wall;
A second heat exchanger disposed in the exhaust gas discharge path downstream from the first heat exchanger;
The heating apparatus, wherein the second heat exchanger is provided on the upstream side, and the first heat exchanger is provided on the downstream side, and an air passage for supplying combustion air to the burner.
前記排ガス排出路の前記開口部側が下降傾斜することを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の加熱装置。 The exhaust gas discharge path includes an opening for discharging the exhaust gas to the outside,
The heating apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the opening side of the exhaust gas discharge path is inclined downward.
前記排ガス排出路における前記第2熱交換器の入口の前記排気ガスの温度を検出する第2温度センサと、
前記第1温度センサ及び前記第2温度センサが検出する温度に基づき前記燃料および前記燃焼用空気の供給量をフィードバック制御する制御装置とを備えていることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の加熱装置。 A first temperature sensor for detecting a temperature of the exhaust gas at an inlet of the first heat exchanger in the exhaust gas discharge path;
A second temperature sensor for detecting the temperature of the exhaust gas at the inlet of the second heat exchanger in the exhaust gas discharge path;
5. The apparatus according to claim 1, further comprising: a control device that feedback-controls a supply amount of the fuel and the combustion air based on temperatures detected by the first temperature sensor and the second temperature sensor. A heating apparatus according to the above.
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