JP2579773Y2 - 蓄熱式ラジアントチューブシステム - Google Patents

蓄熱式ラジアントチューブシステム

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JP2579773Y2
JP2579773Y2 JP1993007095U JP709593U JP2579773Y2 JP 2579773 Y2 JP2579773 Y2 JP 2579773Y2 JP 1993007095 U JP1993007095 U JP 1993007095U JP 709593 U JP709593 U JP 709593U JP 2579773 Y2 JP2579773 Y2 JP 2579773Y2
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exhaust gas
burner
combustion air
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tube
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憲悟 一前
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Chugai Ro Co Ltd
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/34Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery

Landscapes

  • Combustion Of Fluid Fuel (AREA)
  • Gas Burners (AREA)
  • Air Supply (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本考案は、三叉形(トライデン
ト)のラジアントチューブと蓄熱器を組み合わせた蓄熱
式ラジアントチューブシステムに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、蓄熱式ラジアントチューブシステ
ムとして、図5に示すものが知られている。この蓄熱式
ラジアントチューブシステムにおいて、U字形ラジアン
トチューブ50の両端にはそれぞれバーナ51,52が
接続されており、これらのバーナ51,52が弁53,
54を介してそれぞれ燃料供給源55に接続されてい
る。また、それぞれのバーナ51,52には蓄熱器5
6,57が接続され、これらの蓄熱器56,57がそれ
ぞれ弁58,59を介して燃焼空気供給ブロア60に接
続され、弁61,62を介して排ガス吸引ファン63に
接続されている。
【0003】この蓄熱式ラジアントチューブシステムで
は、予め設定された所定時間、弁53,58,62を開
き、弁54,59,61を閉じて、燃料供給源55から
供給された燃料と燃焼空気供給ブロア60から供給され
た燃焼空気がバーナ51から噴射されて燃焼され、排ガ
ス吸引ファン63によりバーナ52と蓄熱器57を介し
て排ガスが吸引排気され、このとき排ガスの熱が蓄熱器
57に蓄えられる。
【0004】上記所定時間が経過すると、次の所定時
間、弁54,59,61を開き、弁53,58,62を
閉じて、バーナ52に燃料と燃焼空気が供給されてこれ
らが燃焼され、排ガスがバーナ51に接続されている蓄
熱器56を介して排気され、排ガスの熱が蓄熱器56に
蓄えられる。また、バーナ52に供給される燃焼空気
は、蓄熱器57を通過する際に予熱され、高温状態で燃
料に混合されて燃焼される。さらに、蓄熱器56に蓄え
られた熱は、その後蓄熱器56を介してバーナ51に供
給される燃焼空気の予熱に利用される。
【0005】このように、本蓄熱式ラジアントチューブ
システムでは、上記2つの燃焼状態を所定時間ごとに繰
り返し、蓄熱器56,57に蓄えられた排ガスの熱を燃
焼空気の予熱に利用するようにしている。
【0006】
【考案が解決しようとする課題】しかしながら、上記蓄
熱式ラジアントチューブシステムでは、2つのバーナ5
1,52を必要とするうえ、それぞれのバーナ51,5
2に燃料開閉用の弁53,54を必要とする。また、そ
のために既設のU字形ラジアントチューブを上記蓄熱式
ラジアントチューブシステムに切り替えるのは容易でな
かった。
【0007】
【課題を解決するための手段】そこで、本考案の蓄熱式
ラジアントチューブシステムは上記問題点を解決するた
めになされたもので、燃焼チューブの先端に2つの戻り
チューブを有する三叉形のラジアントチューブと、上記
燃焼チューブの始端部に取り付けられたバーナと、上記
バーナへ燃料を供給する燃料供給源と、上記戻りチュー
ブの終端部に取り付けられた蓄熱器と、上記蓄熱器を介
して上記戻りチューブにそれぞれ接続された排ガスライ
ンと、上記蓄熱器を介して上記バーナに接続された燃焼
空気供給ラインと、上記排ガスラインの排気流を切換え
る切換弁と、上記燃焼空気供給ラインの給気流を切換え
る切換弁とを備えたものである。
【0008】
【作用】上記構成の蓄熱式ラジアントチューブシステム
では、燃料供給源よりバーナに燃料が連続供給される。
燃焼空気供給ラインから供給された燃焼空気は切換弁に
より所定時間一方の蓄熱器を介してバーナに供給され、
この燃焼空気が上記燃料と共に燃焼チューブに噴射され
て燃焼される。また、上記所定時間の間、排ガスライン
より双方の蓄熱器に接続されている戻りチューブを介し
て燃焼排ガスが排気され、このとき排ガスの熱が上記他
方の蓄熱器に蓄えられる。
【0009】次に、上記所定時間が経過すると、新たな
所定時間の間、燃焼空気供給ラインから供給された燃焼
空気が上記他方の蓄熱器、すなわち熱が蓄えられている
蓄熱器を介してバーナに供給され、この蓄熱器で予熱さ
れて燃料と共に燃焼チューブに噴射されて燃焼される。
また、排ガスラインより双方の蓄熱器に接続されている
戻りチューブを介して燃焼排ガスが排気され、このとき
蓄熱器に蓄えられた熱が後に燃焼空気の予熱に利用され
る。
【0010】
【実施例】以下、添付図面を参照して本考案の実施例に
ついて説明する。図1は本考案の蓄熱式ラジアントチュ
ーブシステム1を示し、炉壁2に取り付けられた三叉形
(トライデント)ラジアントチューブ4は、燃焼チュー
ブ5と、その先端から2つに分岐した戻りチューブ6,
7とからなり、燃焼チューブ5の始端部と戻りチューブ
6,7の終端部が炉外3に突出させてある。また、戻り
チューブ6,7の炉外突出部にはシール部材8,9がそ
れぞれ外装されており、戻りチューブ6,7と炉壁2が
シールされている。
【0011】上記燃焼チューブ5の始端部にはバーナ1
0が接続されており、このバーナ10に燃料供給源11
に通じる燃料供給ライン12と燃焼空気供給源であるブ
ロア13に通じる補助空気供給ライン14が接続されて
いる。
【0012】上記戻りチューブ6,7の終端部にはそれ
ぞれ蓄熱器15,16がそれぞれ接続されている。これ
ら蓄熱器15,16は、図2に示すように、セラミック
スなどの蓄熱媒体17,18からなるもので、排ガス排
気路19,20と燃焼空気供給路21,22が直交方向
にそれぞれ所定のパターンで形成されており、それぞれ
の蓄熱器15,16の排ガス排気路19,20が排ガス
ライン23,24を介して切換弁25に集められ、この
切換弁25を介して排ガス吸引装置である吸引ファン2
6に接続されている。また、蓄熱器15,16の空気供
給路21,22はバーナ10に通じる燃焼空気供給ライ
ン27,28の途中にそれぞれ接続されており、これら
燃焼空気供給ライン27,28は切換弁29に集めら
れ、この切換弁29を介してブロア13に接続されてい
る。
【0013】上記蓄熱式ラジアントチューブシステム1
において、バーナ10には燃料供給ライン12を通じて
燃料供給源11より燃料が供給されると共に、補助空気
供給ライン14を通じてブロア13より補助空気が供給
される。また、2つの切換弁25,29が所定時間ごと
に切り替えられ、ある所定時間帯は、ブロア13より供
給された燃焼空気が一方の燃焼空気供給ライン28と蓄
熱器16を介してバーナ10に供給され、この燃焼空気
が上記燃料および補助空気と共に燃焼される。そして、
燃焼によって生じた排ガスは他方の蓄熱器15に接続さ
れている戻りチューブ6を介して吸引され、排ガスライ
ン23を介して吸引ファン26へ吸引され、このとき蓄
熱器15を通過する排ガスの熱が蓄熱媒体17に回収さ
れる。
【0014】上記所定時間が経過すると、切換弁25,
29が切り替えられ、次の所定時間帯は、ブロア13か
ら送り出された燃焼空気は他方の燃焼空気供給ライン2
7および蓄熱器15を介してバーナ10に供給される。
また、蓄熱器15を通過する燃焼空気が蓄熱媒体17に
蓄えられた熱で予熱され、この予熱された高温の燃焼空
気が燃料と共に燃焼される。一方、排ガスは蓄熱器16
に接続されている戻りチューブ7を介して吸引され、排
ガスライン24を介して吸引ファン26へ吸引され、こ
のとき排ガスの熱が蓄熱媒体18に回収される。なお、
燃焼空気の供給路を切り替えることにより、燃焼空気供
給ラインからの燃焼空気の供給は一瞬停止するが、バー
ナ10には補助空気が安定的に供給されているので、燃
焼が中断することはなく連続的に行われる。
【0015】このように、戻りチューブ6,7の終端部
に取り付けられた蓄熱器15,16に高温排ガスと燃焼
空気を交互に供給することにより、バーナ10に予熱さ
れた高温燃焼空気を安定的に供給することができ、熱効
率のよい燃焼が得られる。
【0016】なお、補助空気ライン14を設ける代り
に、燃焼空気供給ライン27,28に別の弁を設けて、
両ラインのいずれかから常にバーナ10に燃焼空気を供
給し続けるようにしてもよい。
【0017】また、上記実施例では、蓄熱器15,16
を通過した排ガスはすべて排気するものとしたが、図1
に示すように、排ガスライン23,24とバーナ10を
弁30,32をそれぞれ有する循環ライン31,33で
接続し、排ガスの一部をバーナ10に戻して燃焼に供す
ることによりNOxの低減を図ってもよい。
【0018】さらに、非排気状態にある排ガスライン2
3(または24)に接続されている循環ライン31(ま
たは33)を開き、この循環ライン31(または33)
に接続されている戻りチューブ6(または7)に排ガス
を流すようにすれば、戻りチューブ6,7における排気
時と非排気時の温度差が少なくなり、戻りチューブ6,
7の耐久性が増大する。
【0019】さらにまた、蓄熱器15,16に代えて、
図3,4に示す形式の蓄熱器を使用してもよい。図3の
蓄熱器34は、セラミックスなどからなる多数の蓄熱パ
イプ35を備えたもので、この蓄熱パイプ35にその内
部を通過する排ガス(実線)の熱が蓄えられ、その周囲
を流れる燃焼空気(点線)が蓄熱パイプ35と接触する
ことにより加熱されるものである。なお、燃焼空気の経
路と排ガスの経路は逆であってもよい。また、図4の蓄
熱器36は、ハウジング37の内部にセラミックス球な
どの蓄熱媒体38を充填したもので、弁39の開放状態
(実線状態)で戻りチューブ6,7より送り出された排
ガスの熱が蓄熱媒体38に蓄えられ、弁39の閉鎖状態
(点線状態)で蓄熱器36に供給された燃焼空気が蓄熱
媒体38と接触して予熱されるものである。
【0020】
【考案の効果】以上の説明で明らかなように、本考案に
かかる蓄熱式ラジアントチューブシステムによれば、バ
ーナは一つで足り、しかもバーナには連続的に燃料を供
給することができるので燃料開閉弁は不要である。した
がって、システムを安価に構成することができるととも
に、メンテナンスが容易になる。また、既設の三叉形ラ
ジアントチューブを本考案の蓄熱式ラジアントチューブ
システムに容易にかつ安価に切り替えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本考案に係る蓄熱式ラジアントチューブシス
テムの構成図である。
【図2】 蓄熱器の斜視図である。
【図3】 蓄熱器の他の実施例の斜視図である。
【図4】 蓄熱器の別の実施例の斜視図である。
【図5】 従来の蓄熱式ラジアントチューブシステムの
構成図である。
【符号の説明】
1…蓄熱式ラジアントチューブシステム、4…ラジアン
トチューブ、5…燃焼チューブ、6,7…戻りチュー
ブ、10…バーナ、11…燃料供給源、12…燃料供給
ライン、13…ブロア、15,16…蓄熱器、17,1
8…蓄熱媒体、23,24…排ガスライン、25,29
…切換弁、26…吸引ファン、27,28…燃焼空気供
給ライン。

Claims (1)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】 燃焼チューブの先端に2つの戻りチュー
    ブを有する三叉形のラジアントチューブと、上記燃焼チ
    ューブの始端部に取り付けられたバーナと、上記バーナ
    へ燃料を供給する燃料供給源と、上記戻りチューブの終
    端部に取り付けられた蓄熱器と、上記蓄熱器を介して上
    記戻りチューブにそれぞれ接続された排ガスラインと、
    上記蓄熱器を介して上記バーナに接続された燃焼空気供
    給ラインと、上記排ガスラインの排気流を切換える切換
    弁と、上記燃焼空気供給ラインの給気流を切換える切換
    弁とを備えたことを特徴とする蓄熱式ラジアントチュー
    ブシステム。
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JPH0665705U JPH0665705U (ja) 1994-09-16
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