JP3869653B2 - Abnormality detection method and apparatus for gas switching valve of regenerative burner - Google Patents
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- Combustion Of Fluid Fuel (AREA)
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はリジェネレイティブバーナのガス切替弁の異常検出方法に関する。さらに詳しくは、ガス切替弁の開閉状態を信頼性よく監視することができ、さらに弁体の損傷や異常も検知することができるリジェネレイティブバーナのガス切替弁の異常検出方法および装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
連続焼鈍炉、熱処理炉などの比較的高温の加熱帯において、炉内加熱用のヒータとして、近年では省エネルギーの観点から、蓄熱型熱交換器を内蔵するラジアントチューブタイプのリジェネレイティブバーナ(以下、リジェネバーナという)が用いられている。このリジェネバーナは、蓄熱体を有する一対のバーナを備え、バーナを交互に燃焼させることにより、一方のバーナの燃焼によって生じる排気ガスの熱を他方のバーナの蓄熱体によって回収するものである。
【0003】
一般的なラジアントチューブタイプのリジェネバーナは、ラジアントチューブと、該ラジアントチューブの両端に設けられた、蓄熱体を有する一対のバーナと、該一対のバーナにそれぞれ接続され、該バーナへのガスの供給および遮断を行なう一対のガス切替弁とから構成されている。
【0004】
一対のバーナの吸気と排気とを切り替える燃焼通気切替弁を所定の時間間隔(20〜30秒程度)ごとに切り替えることにより、一方の燃焼を行なうバーナに大気を導入させ、他方の燃焼していないバーナを通して排気および蓄熱を行なうことができる。
【0005】
従来では、ガス切替弁の開閉状態を監視するために、当該ガス切替弁の弁体にリミットスイッチなどの近接スイッチを設置していた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記ガス切替弁に設置されるリミットスイッチは、炉周りの高温の環境下におかれるため、当該リミットスイッチの耐熱温度の制約から故障や誤動作などが発生しやすいという問題がある。
【0007】
また、リミットスイッチによるガス切替弁の監視では、弁の開閉の確認はできるが、弁体のゆがみなどの損傷状態までは検知することができないという問題がある。
【0008】
とくに、複数のラジアントチューブが配設される熱処理炉の場合、弁体の損傷状態を個々に検知するためには、すべてのリジェネバーナの燃焼を一旦停止し、ガス切替弁を分解観察する作業を伴うため、膨大な労力を必要としていた。
【0009】
本発明はかかる問題を解消するためになされたものであり、ガス切替弁の開閉状態を信頼性よく監視することができ、さらに弁体の損傷や異常も検知することができるリジェネバーナのガス切替弁の異常検出方法および装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明のリジェネバーナのガス切替弁の異常検出方法は、ラジアントチューブと、該ラジアントチューブの両端に設けられた、蓄熱体を有する一対のバーナと、該一対のバーナにそれぞれ接続され、該バーナへのガスの供給および遮断を行なう一対のガス切替弁とを備え、バーナを交互に燃焼させることにより、一方のバーナの燃焼によって生じる排気ガスの熱を他方のバーナの蓄熱体によって回収するリジェネバーナのガス切替弁の異常検出方法であって、
(a)前記一対のバーナを通過して排気される排気ガスのそれぞれの排気温度を測定し、
(b)前記一対のバーナを通過して排気される排気ガスのそれぞれの排気温度の平均値を算出し、該一対のバーナの排気温度の平均値の偏差を計算し、
(c)該排気温度の平均値の偏差が所定の大きさを超えた場合に、前記一対のガス切替弁の損傷を検知することを特徴としている。
【0011】
前記一対のバーナの排気温度を、前記バーナと燃焼通気切替弁とのあいだで測定するのが好ましい。
【0012】
本発明のリジェネバーナのガス切替弁の異常検出装置は、ラジアントチューブと、該ラジアントチューブの両端に設けられた一対のバーナと、該一対のバーナにそれぞれ接続され、該バーナへのガスの供給および遮断を行なう一対のガス切替弁とを備え、バーナを交互に燃焼させることにより、一方のバーナの燃焼によって生じる排気ガスの熱を他方のバーナの蓄熱体によって回収するリジェネバーナのガス切替弁の異常検出装置であって、
(a)前記一対のバーナを通過して排気される排気ガスのそれぞれの排気温度を測定するための一対の温度測定手段と、
(b)前記一対のバーナを通過して排気される排気ガスのそれぞれの排気温度の平均値を算出し、該一対の温度測定手段により測定された前記一対のバーナの排気温度の平均値の偏差を算出する偏差算出手段と、
(c)該偏差算出手段により算出された前記排気温度の平均値の偏差が所定の大きさを超えた場合に、前記一対のガス切替弁の異常を判定するための判定手段と
からなることを特徴とする。
【0013】
前記一対の温度測定手段が、前記バーナと燃焼通気切替弁とのあいだに配置されてなるのが好ましい。
【0014】
前記一対の温度測定手段が、熱電対からなるのが好ましい。
【0015】
【発明の実施の形態】
つぎに図面を参照しながら、本発明のリジェネバーナのガス切替弁の異常検出方法および装置をさらに詳細に説明する。図1は本発明のリジェネバーナのガス切替弁の異常検出装置を備えたリジェネバーナの一実施の形態であるプッシュ・プル方式のリジェネバーナの断面説明図、図2は本発明のリジェネバーナのガス切替弁の異常検出装置を備えたリジェネバーナの他の実施の形態であるプル方式のリジェネバーナの断面説明図、図3は図2のリジェネバーナの正常な動作時における一対のバーナの排気温度の時間変化を示すグラフ、図4はリジェネバーナの一方のガス切替弁が全開にならない場合の異常動作を示す断面説明図、図5は図1のリジェネバーナの一方のガス切替弁が全閉にならない場合の異常動作を示す断面説明図、図6は図4〜5のリジェネバーナの異常動作時における一対のバーナの排気温度の時間変化を示すグラフ、図7〜8は図1のリジェネバーナの一方のガス切替弁が全閉状態のまま全く動作しない場合の異常動作を示す断面説明図、および図9は図8のリジェネバーナの異常動作時における一対のバーナの排気温度の時間変化を示すグラフである。
【0016】
本発明のリジェネバーナのガス切替弁異常検出方法および装置は、プッシュ・プル方式のリジェネバーナ(図1参照)およびプル方式のリジェネバーナ(図2参照)の両方に適用することができる。リジェネバーナの具体的構成は以下の通りである。
【0017】
図1に示されるプッシュ・プル方式のリジェネバーナは、加熱炉(図示せず)内部に設けられたU字状のラジアントチューブ1と、ラジアントチューブ1の両端に設けられた、蓄熱体7を有する一対のバーナ2、3と、ガス管6からバーナ2、3へのガスの供給および遮断を行なう一対のガス切替弁4、5と、一対のバーナ2、3のあいだに接続された燃焼通気切替用四方弁8と、四方弁8の給気路11に設けられた給気用ブロア12と、四方弁8の排気路13に設けられた排気用ブロア14とから構成されている。
【0018】
図1のプッシュ・プル方式のリジェネバーナは、四方弁8を介して、一方のバーナ2を給気路11に接続し、他方のバーナ3を排気路13に接続し、給気用ブロア12によりバーナ2から燃焼空気をラジアントチューブ1内部に供給し、排気用ブロア14によりバーナ3からバーナ2の燃焼ガスを排気することができる。また、四方弁8を切り替えることにより、バーナ3から給気してバーナ2から排気することができる。このようなプッシュ・プル方式では、熱処理炉内部の材料(図示せず)を熱処理するのに必要な燃焼ガス量がバーナ2、3に供給され、また燃焼空気が投入されたガス量に応じて適正なガスと空気の比率となるように、給気用ブロア12および排気用ブロア14によって調整される。
【0019】
一方、図2に示されるプル方式のリジェネバーナは、加熱炉内部に設けられたU字状のラジアントチューブ1と、ラジアントチューブ1の両端に設けられた、蓄熱体7を有する一対のバーナ2、3と、ガス管6からバーナ2、3へのガスの供給および遮断を行なう一対のガス切替弁4、5と、一対のバーナ2、3にそれぞれ接続された燃焼通気切替用の三方弁9、10と、三方弁9、10の排気路13に設けられた排気用ブロア14とから構成されている。
【0020】
図2のプル方式のリジェネバーナは、排気用ブロア14により、ラジアントチューブ1内部の圧力を負圧にすることで、各バーナ2、3に取り付けられた個々の三方弁9、10の給気路11を介して燃焼空気をラジアントチューブ1内部に供給することができる。このようなプル方式では、熱処理炉内部の材料を熱処理するのに必要な燃焼ガス量がバーナ2、3に供給され、また燃焼空気が投入されたガス量に応じて適正なガスと空気の比率となるように排気用ブロア14直前の圧力が調整される。
【0021】
図1〜2の蓄熱体7としては、アルミナ小口径ボールまたは通気性を有するハニカム構造のセラミックスなどが採用される。
【0022】
また、図1〜2のリジェネバーナにおいて、一対のバーナ2、3は、一方のバーナ2において、ガス管6から供給されるガスを四方弁8の給気路11または三方弁9の給気路11を通して導入された空気と混合させてラジアントチューブ1内部で燃焼させてチューブ1の加熱を行なう。燃焼により発生した排気ガスは、チューブ1内部を通って他方のバーナ3の蓄熱体7を通過し、そのときに排気ガスの熱は蓄熱体7を昇温させるのに用いられる。一対のバーナ2、3の燃焼は、20〜30秒程度ごとに交互に行なわれ、その結果、ラジアントチューブ1を、ほぼ一様の温度で加熱することができ、ラジアントチューブ1の寿命を向上することができる。なお、15はバーナ2、3の点火を行なうためのパイロットバーナである。
【0023】
図1〜2に示される本発明にかかわるリジェネバーナのガス切替弁異常検出装置は、一対のバーナ2、3の排気温度を利用してガス切替弁の開閉確認および弁本体の損傷状態まで検出する。
【0024】
すなわち、本実施の形態にかかわるガス切替弁異常検出装置は、一対のバーナ2、3を通過して排気される排気ガスのそれぞれの排気温度を測定するための一対の熱電対16、17(図1〜2参照)と、一対の熱電対16、17により測定された一対のバーナ2、3の排気温度の偏差を算出する偏差算出手段(図示せず)と、偏差算出手段により算出された偏差に基づいて、一対のガス切替弁4、5の異常を判定するための判定手段(図示せず)とから構成されている。
【0025】
熱電対16、17は、一対のバーナ2、3の排気温度を測定できる位置であれば、バーナ2または3から排気用ブロア14とのあいだの区間の任意の位置に設置可能であるが、排気温度を正確に測定することができるという点で、バーナ2、3と四方弁8または三方弁9、10とのあいだに設けるのが好ましい。
【0026】
また、本実施の形態では、排気温度を測定する手段として、安価で測定精度の高い熱電対16、17を採用しているが、本発明はこれに限定するものではなく、測温抵抗体などの他の温度測定手段を採用してもよい。
【0027】
偏差算出手段は、前記熱電対16、17によって測定されたバーナ2、3の排気温度の偏差を求めるものであり、公知のパーソナルコンピュータなどを採用することができる。
【0028】
また、判定手段は、前記偏差算出手段により得られた排気温度の偏差が所定の大きさ(たとえば、40〜50℃程度)になれば、ガス切替弁4、5のいずれか一方が異常であると判定するものであり、公知のパーソナルコンピュータなどが用いられる。前記偏差算出手段および判定手段は、一台のパーソナルコンピュータで共通化してもよい。
【0029】
また、前記判定手段が異常であると判断した場合に、オペレータなどに知らせる警報手段を設けることができる。警報手段としては、ランプや液晶表示パネルなどの視覚に訴えるものやブザーなどの聴覚に訴えるものを単独で、または組み合わせて用いることができる。
【0030】
なお、前記判定手段を用いずに、偏差算出手段の算出結果を表示する機構を採用して、その値をオペレータが見て判断することも可能である。
【0031】
つぎに、図3〜9を参照しながら、本発明のガス切替弁異常検出方法をガス切替弁の種々の異常状態に適用した例を説明する。なお、図1〜2のいずれのリジェネバーナの場合も発生するガス切替弁の異常は同じである。また、ガス切替弁は安全上、内部にスプリングを具備し、圧力空気で押し込んだ場合のみ弁が開き、ガスがバーナへ供給されるものが一般的である。
【0032】
まず、ガス切替弁4、5が正常の場合、バーナ2、3の両方へ所定のガス量を供給することができ、バーナ2、3を20〜30秒間隔で燃焼させることができる。この動作を周期的に行なうことにより、ラジアントチューブ1を1000℃前後まで加熱することができる。この正常動作のとき、一対のバーナ2、3を通過して排気される排気ガスの排気温度は、前記熱電対16、17で測定される。図3のグラフに示されるように、バーナ2付近の排気温度TAおよびバーナ3付近の排気温度TBは200〜300℃程度の範囲で周期的に変動し、排気温度の平均値の偏差は、非常に小さく、0〜20℃程度の狭い範囲になる。
【0033】
つぎに、ガス切替弁が異常である場合の一例として、図4〜6に示されるように、バーナ2側のガス切替弁4の弁体が変形した場合には、全開状態および全閉状態にならず、本来供給すべき状態でない場合でもガス切替弁4から燃焼ガスがバーナ2にリークし、また本来供給すべき状態の場合には燃焼ガスの供給量が所定量よりも不足することになる。
【0034】
このため、たとえば、図4に示されるように、一方のガス切替弁4が全開状態にならない場合、異常のガス切替弁4側のバーナ2で発生する燃焼熱は、正常時に比べ不足し、正常なガス切替弁5側の蓄熱体7に与える蓄熱量は少なくなり、たとえばガス供給量が正常ガス量の70〜80%程度である場合、正常なガス切替弁5側の蓄熱体7を介して排気される排気ガス温度TBは正常時に比べ低温化(200〜250℃程度)する。
【0035】
一方、正常なガス切替弁5側のバーナ3で発生する燃焼熱は、正常時とほぼ同程度(より正確には、正常なガス切替弁5側の蓄熱体7への蓄熱量が低下した分、この切替弁5側の蓄熱体7を通って予熱される燃焼空気の温度が低下している)であるが、異常なガス切替弁4側の蓄熱体7の近傍では、正常なガス切替弁5側のバーナ2で燃焼した燃焼排気ガス中の余剰空気と異常なガス切替弁4からリークする燃焼ガスとが反応して燃焼するため、異常なガス切替弁4弁側では、蓄熱体7を介して排気される排気ガス温度TAは、正常なガス切替弁5側から排気される排気ガス温度TBよりも高温化(300〜350℃程度)する。
【0036】
したがって、一対の蓄熱体7付きのバーナ2、3を介して排気される排気ガスには温度偏差TA−TBが生じる(図6参照)。これにより、ガス切替弁4、5のいずれか一方が異常であることを検出することができる。
【0037】
つぎに、ガス切替弁が異常である場合の他の例として、図7〜9に示されるように、一方のガス切替弁4の弁体が全く動作しなくなったような場合(すなわち、常時閉状態)では、正常なガス切替弁5側の蓄熱体7を介して排気される排気ガス温度TBは正常時よりも大幅に低下する(100〜150℃程度)。一方、異常なガス切替弁4側の蓄熱体7を介して排気される排気ガス温度TAは正常時よりも若干低温化する(200〜250℃程度)が、正常なガス切替弁5側の蓄熱体7を介して排気される排気ガス温度TBより高温であり、この場合も一対のバーナ2、3の排気ガス温度TA−TBに偏差が生じる。これにより、ガス切替弁4、5のいずれか一方が異常であることを検出することができる。
【0038】
以上のように、ガス切替弁4、5に異常が生じた場合、バーナ2、3の排気温度の偏差TA−TBを観測することによって早期に異常を検出することができる。しかも、図6および9に示される温度偏差TA−TBのパターンを分析すれば、ガス切替弁4、5の異常の種類も知ることができる。
【0039】
【発明の効果】
本発明によれば、ガス切替弁の開閉状態を信頼性よく監視することができ、さらに弁体の損傷や異常も検知することができる。したがって、複数のリジェネバーナを高い信頼性で遠隔監視を行なうことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のリジェネバーナのガス切替弁の異常検出装置を備えたリジェネバーナの一実施の形態であるプッシュ・プル方式のリジェネバーナの断面説明図である。
【図2】本発明のリジェネバーナのガス切替弁の異常検出装置を備えたリジェネバーナの他の実施の形態であるプル方式のリジェネバーナの断面説明図である。
【図3】図2のリジェネバーナの正常な動作時における一対のバーナの排気温度の時間変化を示すグラフである。
【図4】リジェネバーナの一方のガス切替弁が全開にならない場合の異常動作を示す断面説明図である。
【図5】図1のリジェネバーナの一方のガス切替弁が全閉にならない場合の異常動作を示す断面説明図である。
【図6】図4〜5のリジェネバーナの異常動作時における一対のバーナの排気温度の時間変化を示すグラフである。
【図7】図1のリジェネバーナの一方のガス切替弁が全閉状態のまま全く動作しない場合の異常動作を示す断面説明図である。
【図8】図1のリジェネバーナの一方のガス切替弁が全閉状態のまま全く動作しない場合の異常動作を示す断面説明図である。
【図9】図7〜8のリジェネバーナの異常動作時における一対のバーナの排気温度の時間変化を示すグラフである。
【符号の説明】
1 ラジアントチューブ
2、3 バーナ
4、5 ガス切替弁
7 蓄熱体
8 四方弁
9、10 三方弁
16、17 熱電対[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an abnormality detection method for a gas switching valve of a regenerative burner. More specifically, the present invention relates to an abnormality detection method and apparatus for a regenerative burner gas switching valve that can reliably monitor the open / closed state of the gas switching valve and can also detect damage and abnormality of the valve body.
[0002]
[Prior art]
In a relatively high-temperature heating zone such as a continuous annealing furnace or a heat treatment furnace, a radiant tube type regenerative burner (hereinafter referred to as “heat source”) with a built-in heat storage type heat exchanger is recently used from the viewpoint of energy saving as a heater for heating in the furnace. Regenerative burner) is used. This regenerative burner includes a pair of burners having a heat storage body, and by alternately burning the burners, the heat of the exhaust gas generated by the combustion of one burner is recovered by the heat storage body of the other burner.
[0003]
A general radiant tube type regenerative burner includes a radiant tube, a pair of burners having heat storage bodies provided at both ends of the radiant tube, and a gas supply to the burner connected to the pair of burners. And a pair of gas switching valves for shut-off.
[0004]
By switching the combustion ventilation switching valve that switches between intake and exhaust of a pair of burners at predetermined time intervals (about 20 to 30 seconds), the air is introduced into the burner that performs one combustion, and the other is not combusting Exhaust and heat storage can be performed through the burner.
[0005]
Conventionally, in order to monitor the open / closed state of the gas switching valve, a proximity switch such as a limit switch has been installed on the valve body of the gas switching valve.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the limit switch installed in the gas switching valve is placed in a high-temperature environment around the furnace, there is a problem that failure or malfunction is likely to occur due to the limitation of the heat-resistant temperature of the limit switch.
[0007]
Further, in the monitoring of the gas switching valve by the limit switch, it is possible to confirm the opening / closing of the valve, but there is a problem that it is not possible to detect a damaged state such as distortion of the valve body.
[0008]
In particular, in the case of a heat treatment furnace equipped with multiple radiant tubes, in order to individually detect the damaged state of the valve body, it is necessary to temporarily stop the combustion of all the regenerative burners and disassemble and observe the gas switching valve. Therefore, enormous effort was required.
[0009]
The present invention has been made to solve such a problem, and it is possible to reliably monitor the open / closed state of the gas switching valve, and to detect the damage and abnormality of the valve body, and to perform gas switching of the regeneration burner. An object of the present invention is to provide a valve abnormality detection method and apparatus.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The abnormality detection method for the gas switching valve of the regenerative burner according to the present invention includes a radiant tube, a pair of burners provided at both ends of the radiant tube, each having a heat storage body, and the pair of burners. Of a regenerative burner that recovers heat of exhaust gas generated by combustion of one burner by a regenerator of the other burner by alternately burning the burners. An abnormality detection method for a gas switching valve,
(A) measuring the exhaust temperature of each exhaust gas exhausted through the pair of burners;
(B) through said pair of burners to calculate an average value of the respective exhaust temperature of the exhaust gas exhausted to calculate the deviation of the mean value of the exhaust temperature of the pair of burners,
(C) If a deviation of the exhaust temperature of the average value exceeds a predetermined size, it is characterized by detecting the damage of the pair of gas switching valve.
[0011]
The exhaust temperature of the pair of burners is preferably measured between the burner and the combustion ventilation switching valve.
[0012]
An abnormality detection device for a gas switching valve of a regenerative burner according to the present invention includes a radiant tube, a pair of burners provided at both ends of the radiant tube, and a gas supply to the burner connected to the pair of burners, respectively. A pair of gas switching valves for shutting off, and by alternately burning the burners, the heat of the exhaust gas generated by the combustion of one burner is recovered by the regenerator of the other burner. A detection device,
(A) a pair of temperature measuring means for measuring the exhaust temperature of each exhaust gas exhausted through the pair of burners;
(B) Deviation of the average value of the exhaust temperature of the pair of burners measured by the pair of temperature measuring means by calculating the average value of the exhaust temperatures of the exhaust gases exhausted through the pair of burners Deviation calculating means for calculating
(C) comprising a judging means for judging an abnormality of the pair of gas switching valves when the deviation of the average value of the exhaust gas temperature calculated by the deviation calculating means exceeds a predetermined magnitude. Features.
[0013]
Preferably, the pair of temperature measuring means is disposed between the burner and the combustion ventilation switching valve.
[0014]
The pair of temperature measuring means is preferably composed of a thermocouple.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, the abnormality detection method and apparatus for the gas switching valve of the regenerative burner of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional explanatory view of a push-pull type regenerative burner which is an embodiment of a regenerative burner equipped with an abnormality detection device for a regenerative burner gas switching valve of the present invention, and FIG. 2 is a gas of the regenerative burner of the present invention. FIG. 3 is a cross-sectional explanatory view of a pull-type regenerative burner which is another embodiment of a regenerative burner equipped with a switching valve abnormality detection device, and FIG. 3 shows the exhaust temperature of a pair of burners during normal operation of the regenerative burner of FIG. FIG. 4 is a cross-sectional explanatory view showing an abnormal operation when one gas switching valve of the regenerative burner does not fully open, and FIG. 5 shows one gas switching valve of the regenerative burner of FIG. 1 not fully closed. 6 is a cross-sectional explanatory view showing abnormal operation in the case, FIG. 6 is a graph showing the time variation of the exhaust temperature of the pair of burners during the abnormal operation of the regeneration burner of FIGS. 4 to 5, and FIGS. FIG. 9 is an explanatory sectional view showing an abnormal operation when one gas switching valve of the energy burner does not operate at all in the fully closed state, and FIG. 9 shows a time change of the exhaust temperature of the pair of burners during the abnormal operation of the regeneration burner of FIG. It is a graph to show.
[0016]
The regenerative burner gas switching valve abnormality detection method and apparatus of the present invention can be applied to both a push-pull type regenerative burner (see FIG. 1) and a pull type regenerative burner (see FIG. 2). The specific configuration of the regenerative burner is as follows.
[0017]
The push-pull type regenerative burner shown in FIG. 1 has a
[0018]
The push-pull type regenerative burner shown in FIG. 1 has one burner 2 connected to an
[0019]
On the other hand, the pull-type regenerative burner shown in FIG. 2 has a U-shaped
[0020]
The pull-type regenerative burner shown in FIG. 2 uses an
[0021]
As the
[0022]
In the regeneration burner of FIGS. 1 and 2, the pair of burners 2 and 3 is configured such that in one burner 2, the gas supplied from the
[0023]
The regenerative burner gas switching valve abnormality detection device according to the present invention shown in FIGS. 1 and 2 uses the exhaust temperature of the pair of burners 2 and 3 to detect the opening and closing of the gas switching valve and to detect the damaged state of the valve body. .
[0024]
That is, the gas switching valve abnormality detection device according to the present embodiment has a pair of thermocouples 16 and 17 for measuring the exhaust temperatures of the exhaust gases exhausted through the pair of burners 2 and 3 (FIG. 1-2), deviation calculating means (not shown) for calculating the deviation of the exhaust temperature of the pair of burners 2, 3 measured by the pair of thermocouples 16, 17, and the deviation calculated by the deviation calculating means And a determination means (not shown) for determining abnormality of the pair of gas switching valves 4 and 5.
[0025]
The thermocouples 16 and 17 can be installed at any position in the section between the burner 2 or 3 and the
[0026]
Further, in the present embodiment, the thermocouples 16 and 17 that are inexpensive and have high measurement accuracy are adopted as means for measuring the exhaust temperature, but the present invention is not limited to this, and a resistance temperature detector or the like is used. Other temperature measuring means may be employed.
[0027]
The deviation calculating means obtains the deviation of the exhaust temperature of the burners 2 and 3 measured by the thermocouples 16 and 17, and a known personal computer or the like can be adopted.
[0028]
In addition, when the exhaust gas temperature deviation obtained by the deviation calculating means reaches a predetermined magnitude (for example, about 40 to 50 ° C.), the determination means is abnormal in either of the gas switching valves 4 and 5. A known personal computer or the like is used. The deviation calculating means and determining means may be shared by a single personal computer.
[0029]
Further, it is possible to provide alarm means for notifying an operator or the like when it is determined that the determination means is abnormal. As the alarm means, a visual appeal such as a lamp or a liquid crystal display panel or a hearing appeal such as a buzzer can be used alone or in combination.
[0030]
It is also possible to adopt a mechanism that displays the calculation result of the deviation calculating means without using the determining means, and the operator can judge the value by looking at the mechanism.
[0031]
Next, an example in which the gas switching valve abnormality detection method of the present invention is applied to various abnormal states of the gas switching valve will be described with reference to FIGS. In addition, the abnormality of the gas switching valve which generate | occur | produces also in the case of any regeneration burner of FIGS. 1-2 is the same. For safety reasons, the gas switching valve is generally provided with a spring inside, and the valve is opened only when it is pushed in with pressurized air, and gas is supplied to the burner.
[0032]
First, when the gas switching valves 4 and 5 are normal, a predetermined amount of gas can be supplied to both the burners 2 and 3, and the burners 2 and 3 can be burned at intervals of 20 to 30 seconds. By performing this operation periodically, the
[0033]
Next, as an example of the case where the gas switching valve is abnormal, as shown in FIGS. 4 to 6, when the valve body of the gas switching valve 4 on the burner 2 side is deformed, the gas switching valve is fully opened and fully closed. In other words, the combustion gas leaks from the gas switching valve 4 to the burner 2 even when it is not supposed to be supplied, and the supply amount of the combustion gas is less than a predetermined amount when it is supposed to be supplied. .
[0034]
For this reason, for example, as shown in FIG. 4, when one gas switching valve 4 is not fully opened, the combustion heat generated in the burner 2 on the abnormal gas switching valve 4 side is insufficient as compared with the normal time. The amount of heat stored in the
[0035]
On the other hand, the combustion heat generated in the burner 3 on the normal gas switching valve 5 side is almost the same as that in the normal state (more precisely, the amount of heat stored in the
[0036]
Therefore, the temperature deviation T A -T B is generated in the exhaust gas discharged through the burner 2 and 3 with a pair of regenerator 7 (see FIG. 6). Thereby, it can be detected that either one of the gas switching valves 4 and 5 is abnormal.
[0037]
Next, as another example of the case where the gas switching valve is abnormal, as shown in FIGS. 7 to 9, when the valve body of one gas switching valve 4 stops operating at all (that is, normally closed). in state), the exhaust gas temperature T B which is exhausted through the
[0038]
As described above, when an abnormality occurs in gas switching valve 4 and 5, it is possible to detect an abnormality in an early stage by observing the deviation T A -T B of the exhaust gas temperature of the burner 2 and 3. Moreover, by analyzing the temperature deviation T pattern A -T B shown in FIGS. 6 and 9, it is possible to know also the type of abnormality of the gas changeover valve 4,5.
[0039]
【The invention's effect】
According to the present invention, the open / close state of the gas switching valve can be monitored with high reliability, and further, damage and abnormality of the valve body can be detected. Therefore, it becomes possible to remotely monitor a plurality of regenerative burners with high reliability.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional explanatory view of a push-pull type regenerative burner which is an embodiment of a regenerative burner equipped with an abnormality detection device for a regenerative burner gas switching valve according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional explanatory view of a pull-type regenerative burner which is another embodiment of the regenerative burner provided with the abnormality detection device for the gas switching valve of the regenerative burner of the present invention.
3 is a graph showing temporal changes in exhaust temperature of a pair of burners during normal operation of the regeneration burner of FIG. 2. FIG.
FIG. 4 is a cross-sectional explanatory view showing an abnormal operation when one gas switching valve of the regenerative burner is not fully opened.
5 is an explanatory cross-sectional view showing an abnormal operation when one gas switching valve of the regeneration burner of FIG. 1 is not fully closed. FIG.
6 is a graph showing temporal changes in exhaust temperature of a pair of burners during abnormal operation of the regeneration burner of FIGS.
7 is a cross-sectional explanatory view showing an abnormal operation when one gas switching valve of the regeneration burner of FIG. 1 does not operate at all in a fully closed state.
8 is a cross-sectional explanatory view showing an abnormal operation when one gas switching valve of the regeneration burner of FIG. 1 does not operate at all in a fully closed state.
FIG. 9 is a graph showing temporal changes in exhaust temperature of a pair of burners during abnormal operation of the regeneration burner of FIGS.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (5)
(a)前記一対のバーナを通過して排気される排気ガスのそれぞれの排気温度を測定し、
(b)前記一対のバーナを通過して排気される排気ガスのそれぞれの排気温度の平均値を算出し、該一対のバーナの排気温度の平均値の偏差を計算し、
(c)該排気温度の平均値の偏差が所定の大きさを超えた場合に、前記一対のガス切替弁の損傷を検知することを特徴とするリジェネレイティブバーナのガス切替弁の異常検出方法。A radiant tube, a pair of burners having heat storage bodies provided at both ends of the radiant tube, and a pair of gas switching valves connected to the pair of burners, respectively, for supplying and shutting off gas to the burner And a method of detecting an abnormality in a gas switching valve of a regenerative burner that recovers heat of exhaust gas generated by combustion of one burner by a heat storage body of the other burner by alternately burning the burner ,
(A) measuring the exhaust temperature of each exhaust gas exhausted through the pair of burners;
(B) calculating an average value of the exhaust temperatures of the exhaust gases exhausted through the pair of burners, calculating a deviation of the average value of the exhaust temperatures of the pair of burners;
(C) If a deviation of the exhaust temperature of the average value exceeds a predetermined magnitude, the abnormality detection of the gas switching valve of regenerative burners, characterized in that for detecting the damage of the pair of gas switching valve Method.
(a)前記一対のバーナを通過して排気される排気ガスのそれぞれの排気温度を測定するための一対の温度測定手段と、
(b)前記一対のバーナを通過して排気される排気ガスのそれぞれの排気温度の平均値を算出し、該一対の温度測定手段により測定された前記一対のバーナの排気温度の平均値の偏差を算出する偏差算出手段と、
(c)該偏差算出手段により算出された前記排気温度の平均値の偏差が所定の大きさを超えた場合に、前記一対のガス切替弁の異常を判定するための判定手段と
からなるリジェネレイティブバーナのガス切替弁の異常検出装置。A radiant tube, a pair of burners provided at both ends of the radiant tube, and a pair of gas switching valves respectively connected to the pair of burners for supplying and shutting off gas to the burner. An abnormality detection device for a gas switching valve of a regenerative burner that recovers heat of exhaust gas generated by combustion of one burner by a heat storage body of the other burner by
(A) a pair of temperature measuring means for measuring the exhaust temperature of each exhaust gas exhausted through the pair of burners;
(B) Deviation of the average value of the exhaust temperature of the pair of burners measured by the pair of temperature measuring means by calculating the average value of the exhaust temperatures of the exhaust gases exhausted through the pair of burners Deviation calculating means for calculating
(C) A regenerator comprising a determining unit for determining an abnormality of the pair of gas switching valves when the deviation of the average value of the exhaust temperature calculated by the deviation calculating unit exceeds a predetermined magnitude. Abnormality detection device for gas switch valve of TIB burner.
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