JPH04208302A - Radiant tube burner - Google Patents
Radiant tube burnerInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野］
本発明は、工業炉において被加熱物を輻射熱によって間
接加熱する加熱源として用いられるラジアントチューブ
バーナーに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a radiant tube burner used as a heat source for indirectly heating objects to be heated using radiant heat in industrial furnaces.
［従来の技術］
近年、ラジアントチューブバーナーにおいて、ラジアン
トチューブを金属製からセラミック類にすることが行わ
れている。[Prior Art] In recent years, in radiant tube burners, the radiant tube has been changed from metal to ceramic.
セラミック製ラジアントチューブは、耐熱性、耐酸化性
に優れている反面、加工が困難で、直管状のものしかで
きず、金属製のもののようにＵ字形又はＷ字形としてチ
ューブ長を大きくし、熱効率の向上を図ることができな
い問題がある。Ceramic radiant tubes have excellent heat resistance and oxidation resistance, but they are difficult to process and can only be made into straight tubes. Unlike metal tubes, they can be made into a U-shape or W-shape to increase the tube length and improve thermal efficiency. There is a problem in that it is not possible to improve the
かかる問題に対処するため、従来、熱処理炉に複数のセ
ラミック製ラジアントチューブを平行に貫設し、炉壁か
ら突出したいずれか一方の相隣る外端部同志を接続耐火
物を介して接続したラジアントチューブバーナーが知ら
れている（特開昭５８−１２６９１８号公報参照）。To deal with this problem, conventionally, a plurality of ceramic radiant tubes were installed in parallel in a heat treatment furnace, and the adjacent outer ends of one of the tubes protruding from the furnace wall were connected via a connecting refractory. Radiant tube burners are known (see Japanese Unexamined Patent Publication No. 126918/1983).
［発明が解決しようとする課題）
しかしながら、上記従来のラジアントチューブバーナー
においては、単一のラジアントチューブを用いたものに
比して熱効率を向上し得るものの、接続部分が炉外とな
るため、この部分からの熱放散による熱損失が生じる一
方、炉の幅が接続部分を含めたものとなり、炉の占有面
積に対する炉内面積の割合が低下する等の問題がある。[Problems to be Solved by the Invention] However, although the conventional radiant tube burner described above can improve thermal efficiency compared to one using a single radiant tube, this While heat loss occurs due to heat dissipation from the parts, the width of the furnace includes the connecting parts, and there are problems such as a decrease in the ratio of the area inside the furnace to the area occupied by the furnace.
そこで、本発明は、熱効率及び占有面積に対する炉内面
積の割合を一層向上し得るラジアントチューブバーナー
の提供を目的とする。Therefore, an object of the present invention is to provide a radiant tube burner that can further improve thermal efficiency and the ratio of the area inside the furnace to the occupied area.
［課題を解決するための手段］
前記課題を解決するため、第１の本発明のラジアントチ
ューブバーナーは、炉壁を貫通して複数のセラミック製
ラジアントチューブを炉内に平行に挿入し、これらの内
端部をこれらと直角をなし、両端部を閉塞したセラミッ
ク製ラジアントチューブに気密に挿着したものである。[Means for Solving the Problems] In order to solve the above problems, the radiant tube burner of the first invention penetrates the furnace wall and inserts a plurality of ceramic radiant tubes into the furnace in parallel, and these The inner end is perpendicular to these, and the tube is airtightly inserted into a ceramic radiant tube with both ends closed.
又、第２の発明のラジアントチューブバーナーは、炉壁
を貫通して複数のセラミック製ラジアントチューブを炉
内に平行に挿入し、これらの内端部を短Ｕ字状のセラミ
ック製ラジアントチューブにより気密に接続したもので
ある。In addition, the radiant tube burner of the second invention has a plurality of ceramic radiant tubes inserted into the furnace in parallel through the furnace wall, and the inner ends of these tubes are hermetically sealed by the short U-shaped ceramic radiant tubes. It is connected to.
上記各手段においては、複数の平行なセラミック製ラジ
アントチューブの内端部同志がこれらと直角をなすセラ
ミック製ラジアントチューブ又は短Ｕ字状のセラミック
製ラジアントチューブによって炉内で接続される。In each of the above means, the inner ends of a plurality of parallel ceramic radiant tubes are connected in the furnace by a ceramic radiant tube or a short U-shaped ceramic radiant tube at right angles thereto.
ラジアントチューブを形成するセラミックスとしては、
ＳｉＣ（炭化けい素）質、Ｓｉ （けい素）含浸ＳｉＣ
質その他の熱伝導率、強度、耐熱性及び耐酸化性に優れ
たセラミックスが用いられる。Ceramics that form radiant tubes include:
SiC (silicon carbide) material, Si (silicon) impregnated SiC
Ceramics with excellent quality, thermal conductivity, strength, heat resistance, and oxidation resistance are used.
［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。[Example] Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第１図は第１実施例のラジアントチューブバーナーの平
断面図で、第２図は第１図における■−■線断面図であ
る。FIG. 1 is a plan sectional view of the radiant tube burner of the first embodiment, and FIG. 2 is a sectional view taken along the line ■--■ in FIG.
図中、１．ｌｏはＳｉ含含浸ＳｉＣ上セラミックスらな
る２本のラジアントチューブで、加熱炉２における内張
耐火物３ａと鉄皮３ｂとからなる炉壁３を貫通して炉内
４へ水平かつ平行に挿入されており、外端部に設けたフ
ランジｌａ、１°ａにより炉壁３に取り付けられている
。そして、一方（第１図においては下方）のラジアント
チューブ１の外端部には、気体又は液体燃料を燃焼する
バーナーノズル５が連設されている。In the figure, 1. LO are two radiant tubes made of Si-impregnated SiC-on-ceramics, which are inserted horizontally and parallelly into the furnace 4 through the furnace wall 3 consisting of the lining refractory 3a and the iron shell 3b in the heating furnace 2. It is attached to the furnace wall 3 by flanges la and 1°a provided at the outer end. A burner nozzle 5 for burning gas or liquid fuel is connected to the outer end of one (lower in FIG. 1) radiant tube 1.
各ラジアントチューブ１，１°の内端部には、相対向す
る斜めの切断面１ｂ、ｌ’ｂが形成され、かつねじ部１
ｃ、１’ ｃ （第３図参照）が外層に形成されている
。そして、これらの内端部は、これらと直角をなし、か
つ両端部を気密に閉塞した５１含浸ＳｉＣセラミツクス
からなるラジアントチューブ６に、無定形接着剤（図示
せず）を塗布したねじ部１ｃ、１’ ｃにより気密に挿
着されている。At the inner end of each radiant tube 1, 1°, opposing oblique cut surfaces 1b, l'b are formed, and a threaded portion 1
c, 1' c (see Figure 3) are formed on the outer layer. The inner ends of these are perpendicular to these, and a threaded portion 1c is formed by applying an amorphous adhesive (not shown) to a radiant tube 6 made of 51-impregnated SiC ceramics, which is airtightly closed at both ends. 1'c is airtightly inserted.
なお、各ラジアントチューブ１，１°の内端部を、直角
方向のラジアントチューブ６に気密に挿着するには、ね
じ部１ｃ、１’ ｃを用いる場合に限らず、例えば第４
図に示すように、各ラジアントチューブ１．１“の内端
部にフランジｌｄ。Note that in order to airtightly insert the inner end of each radiant tube 1, 1° into the radiant tube 6 in the perpendicular direction, it is not necessary to use the threaded portions 1c, 1'c; for example, the fourth
As shown in the figure, each radiant tube 1.1" has a flange ld at its inner end.
１° ｄを形成し、これらのフランジｌｄ、１° ｄと
ラジアントチューブ６との間に無定形接着剤（図示せず
）を介在して気密に挿着するようにしてもよい。1° d may be formed, and an amorphous adhesive (not shown) may be interposed between these flanges ld and 1° d and the radiant tube 6 to be airtightly inserted.
第１図において７は炉壁３に取り付けた耐火物製のブラ
ケットで、直角方向のラジアントチューブ６を支持する
ものである。In FIG. 1, reference numeral 7 denotes a refractory bracket attached to the furnace wall 3, which supports the radiant tube 6 in the right angle direction.
上記構成のラジアントチューブバーナーにおいて、バー
ナーノズル５で燃焼された燃焼ガスは、図示矢印のよう
に、一方のラジアントチューブｌから直角方向のラジア
ントチューブ６を経て他方のラジアントチューブ１゛に
至り、この間の有効な熱放散によって温度低下した状態
で、他方のラジアントチューブ１゛の外端部から排ガス
となって放出される。In the radiant tube burner with the above configuration, the combustion gas combusted in the burner nozzle 5 passes from one radiant tube 1 to the other radiant tube 1' through the radiant tube 6 in the perpendicular direction, as shown by the arrow in the figure, and reaches the other radiant tube 1' between them. The temperature is reduced due to effective heat dissipation, and the exhaust gas is released from the outer end of the other radiant tube 1''.
第５図は第２実施例のラジアントチューブバーナーの平
断面図である。FIG. 5 is a plan cross-sectional view of a radiant tube burner according to a second embodiment.
この実施例のラジアントチューブバーナーは、第１実施
例のものと同様にＳｉ含含浸ＳｉＣ上セラミックスらな
る３本のラジアントチューブ１１゜１１°、 １１”を
加熱炉２の炉壁３を貫通して炉内４へ水平かつ平行に挿
入し、中央のラジアントチューブ１１の外端部にバーナ
ーノズル５を連接する一方、これらの内端部をこれらと
直角をなし、両端部を気密に閉塞したＳｉ含含浸ＳｉＣ
上セラミックスらなるラジアントチューブ６１に気密に
挿着したものである。中央のラジアントチューブ１１の
内端部には、軸方向と直角な切断面１１ｂを形成しであ
ると共に、両側のラジアントチューブ１１’ 、 １１
”の内端部には、相対向する斜めの切断面１１°ｂ。In the radiant tube burner of this embodiment, three radiant tubes 11°, 11" made of Si-impregnated ceramics on SiC are passed through the furnace wall 3 of the heating furnace 2, as in the first embodiment. The burner nozzle 5 is inserted into the furnace 4 horizontally and parallelly, and the burner nozzle 5 is connected to the outer end of the central radiant tube 11, while the inner end of the radiant tube 11 is perpendicular to the inner end of the Si-containing radiant tube, and both ends are hermetically closed. Impregnated SiC
It is airtightly inserted into a radiant tube 61 made of upper ceramic. A cut surface 11b perpendicular to the axial direction is formed at the inner end of the central radiant tube 11, and the radiant tubes 11', 11 on both sides
At the inner end of ``, there are opposing oblique cut surfaces 11°b.
１１”ｂを形成してあり、中央のラジアントチューブ１
１の他端部と対向する直角方向のラジアントチューブ６
１の内側には、この部分における火災による局部的な酸
化を防止し、かつ燃焼ガスを分配する耐火物製の熱風分
配ブロック８が取り付けられている。11”b, and the central radiant tube 1
A radiant tube 6 in a right angle direction facing the other end of 1
A hot air distribution block 8 made of refractory material is attached to the inside of 1 to prevent local oxidation caused by fire in this area and to distribute combustion gas.
他の構成は、第１実施例のものとほぼ同様であるので、
同一の構成部材等には同一の符号を付し、その説明を省
略する。The other configurations are almost the same as those of the first embodiment, so
Identical components and the like are given the same reference numerals, and their explanations will be omitted.
上記構成のラジアントチューブバーナーにおいて、バー
ナーノズルで燃焼された燃焼ガスは、図示矢印のように
、中央のラジアントチュー１１から直角のラジアントチ
ューブ６１を経て両側のラジアントチューブ１１°、
１１”に至り、この間の有効な熱放散によって温度低下
した状態で、両側のラジアントチューブ１１°、 １１
”の外端部から排ガスとなって放出される。In the radiant tube burner with the above configuration, the combustion gas combusted in the burner nozzle passes from the central radiant tube 11 through the right-angled radiant tubes 61 to the radiant tubes 11° on both sides, as shown by the arrows in the figure.
11”, and with the temperature reduced due to effective heat dissipation during this time, the radiant tubes on both sides 11°, 11
It is released from the outer end as exhaust gas.
ここで、ラジアントチューブ１１．１１°、１１°°の
チューブ長が、実質的に第１実施例のそれの約１５倍と
なるので、熱効率の一層の向上又はバーナーノズル５の
火力の向上を図ることができる。Here, since the tube length of the radiant tubes 11.11° and 11° is substantially about 15 times that of the first embodiment, it is possible to further improve the thermal efficiency or improve the thermal power of the burner nozzle 5. be able to.
第６図は第３実施例のラジアントチューブバーナーの平
断面図である。FIG. 6 is a plan cross-sectional view of a radiant tube burner according to a third embodiment.
この実施例のラジアントチューブバーナーは、第１実施
例のものと同様にＳ１含浸ＳｉＣ質セラミツクスからな
る２本のラジアントチューブ１，１゜を加熱炉２の炉壁
３を貫通して炉内４へ水平かつ平行に挿入し、一方（図
において下方）のラジアントチューブ１の外端部にバー
ナーノズル５を連接し、かつこれらの内端部をＳ１含浸
ＳｉＣ質セラミツクスからなる短Ｕ字状のラジアントチ
ューブ６２により気密に接続したものである。In the radiant tube burner of this embodiment, two radiant tubes 1 and 1° made of S1-impregnated SiC ceramics are passed through the furnace wall 3 of the heating furnace 2 and introduced into the furnace 4, as in the first embodiment. The burner nozzle 5 is connected to the outer end of one (lower in the figure) radiant tube 1 inserted horizontally and in parallel, and the inner end thereof is connected to a short U-shaped radiant tube made of SiC ceramics impregnated with S1. 62, which is airtightly connected.
他の構成及び作用効果は、第１実施例のものとほぼ同様
であるので、同一の構成部材等には同一の符合を付し、
その説明を省略する。The other configurations and effects are almost the same as those of the first embodiment, so the same components, etc. are given the same reference numerals.
The explanation will be omitted.
［発明の効果］
以上のように本発明によれば、複数の平行なセラミック
製ラジアントチューブの内端部同志がこれらと直角をな
すセラミック製ラジアントチューブ又は短Ｕ字状のセラ
ミック製ラジアントチューブによって炉内で接続される
ので、従来のもののように炉外の接続部分からの熱放散
による熱損失を生じることがなく、熱効率を一層向上す
ることができると共に、炉の占有面積に対する炉内面積
の割合の低下を来すことがない。又、熱効率の向上の度
合いに比し、製造が非常に容易となる。[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, the inner ends of a plurality of parallel ceramic radiant tubes are at right angles to each other or a short U-shaped ceramic radiant tube is used to heat the furnace. Since the connections are made inside the furnace, there is no heat loss due to heat dissipation from the connecting parts outside the furnace, unlike conventional ones, which further improves thermal efficiency and reduces the ratio of the area inside the furnace to the area occupied by the furnace. There is no decrease in In addition, manufacturing is much easier compared to the degree of improvement in thermal efficiency.
図は本発明の実施例を示し、第１図は第１実施例のラジ
アントチューブバーナーの平断面図で、第２図は第１図
における■−ｎ線断面図、第３図は第１実施例のものの
要部の拡大図で、第４図はその他の実施例の拡大図、第
５図は第２実施例のラジアントチューブバーナーの平断
面図である。
１．１°・・・ラジアントチューブ ３・・・炉壁４
・・・炉内 ５・・・バーナーノズル６・・・
ラジアントチューブ
１１、１１’ 、 １１°゛村・・・ラジアントチュー
ブ６１、６２・・・ラジアントチューブ
出願人 東芝セラミックス株式会社
代理人 辣理士 高 雄次部 ′
・′；。
′す、巖−゛′
第１図
第２図
ａ
第３図 第４図
第５図
第６図
平成４年３月５日The figures show embodiments of the present invention. Fig. 1 is a cross-sectional plan view of the radiant tube burner of the first embodiment, Fig. 2 is a sectional view taken along the line ■-n in Fig. 1, and Fig. 3 is a cross-sectional view of the radiant tube burner of the first embodiment. FIG. 4 is an enlarged view of the main part of the example, FIG. 4 is an enlarged view of another embodiment, and FIG. 5 is a plan cross-sectional view of the radiant tube burner of the second embodiment. 1.1°...Radiant tube 3...Furnace wall 4
...Furnace interior 5...Burner nozzle 6...
Radiant tube 11, 11', 11° village... Radiant tube 61, 62... Radiant tube applicant Toshiba Ceramics Co., Ltd. agent Agent Yujibe Taka ``・';. Figure 1 Figure 2 a Figure 3 Figure 4 Figure 5 Figure 6 March 5, 1992
Claims (2)
チューブを炉内に平行に挿入し、これらの内端部をこれ
らと直角をなし、両端部を閉塞したセラミック製ラジア
ントチューブに気密に挿着したことを特徴とするラジア
ントチューブバーナー。(1) A plurality of ceramic radiant tubes are inserted into the furnace in parallel through the furnace wall, and the inner ends of these tubes are perpendicular to these tubes, and both ends are closed. A radiant tube burner that is characterized by its unique features.
ューブを炉内に平行に挿入し、これらの内端部を短Ｕ字
状のセラミック製ラジアントチューブにより気密に接続
したことを特徴とするラジアントチューブバーナー。(2) A radiant characterized in that a plurality of ceramic radiant tubes are inserted in parallel into the furnace by penetrating the furnace wall, and their inner ends are airtightly connected by a short U-shaped ceramic radiant tube. tube burner.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20780190A JP2873392B2 (en) | 1990-08-06 | 1990-08-06 | Radiant tube burner |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20780190A JP2873392B2 (en) | 1990-08-06 | 1990-08-06 | Radiant tube burner |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04208302A true JPH04208302A (en) | 1992-07-30 |
| JP2873392B2 JP2873392B2 (en) | 1999-03-24 |
Family
ID=16545723
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20780190A Expired - Fee Related JP2873392B2 (en) | 1990-08-06 | 1990-08-06 | Radiant tube burner |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2873392B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1994015149A1 (en) * | 1992-12-25 | 1994-07-07 | Kawasaki Seitetsu Kabushiki Kaisha | Heater including a plurality of heat accumulation type burner units and operation method therefor |
-
1990
- 1990-08-06 JP JP20780190A patent/JP2873392B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1994015149A1 (en) * | 1992-12-25 | 1994-07-07 | Kawasaki Seitetsu Kabushiki Kaisha | Heater including a plurality of heat accumulation type burner units and operation method therefor |
| US5520534A (en) * | 1992-12-25 | 1996-05-28 | Kawasaki Seitetsu Kabushiki Kaisha | Heating apparatus including plurality of regenerative burner units and operating method |
| JP3673860B2 (en) * | 1992-12-25 | 2005-07-20 | Ｊｆｅスチール株式会社 | Heating apparatus including a plurality of regenerative burner units and its operating method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2873392B2 (en) | 1999-03-24 |
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