JPH0435751Y2 - - Google Patents
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- JPH0435751Y2 JPH0435751Y2 JP1983107175U JP10717583U JPH0435751Y2 JP H0435751 Y2 JPH0435751 Y2 JP H0435751Y2 JP 1983107175 U JP1983107175 U JP 1983107175U JP 10717583 U JP10717583 U JP 10717583U JP H0435751 Y2 JPH0435751 Y2 JP H0435751Y2
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Description
【考案の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本考案は溶鉱炉、金属等熔解炉、高温乾燥炉、
熱処理炉、熱風発生炉、焼成炉、焼却炉等の炉な
どの排熱回収に利用される熱交換器に関する。[Detailed explanation of the invention] [Industrial application field] The invention is applicable to blast furnaces, metal melting furnaces, high temperature drying furnaces,
The present invention relates to a heat exchanger used for exhaust heat recovery in furnaces such as heat treatment furnaces, hot air generating furnaces, firing furnaces, and incinerators.
熱交換器は、熱交換要素ないしは本体に所定の
金属配管、ハウジング等を組付け、この組付け体
を金属架台を介して、耐火物からなる炉壁等炉構
造体とは別体の構造物として高熱壁に接してまた
はその近傍に取付けて構成するのが通例である。
A heat exchanger is a heat exchange element or a main body with predetermined metal piping, a housing, etc., and this assembled body is attached to a structure separate from the furnace structure, such as a furnace wall made of refractory material, via a metal frame. It is customary to install it in contact with or near a high-temperature wall.
しかし、金属配管、ハウジング、架台等が存在
するので、これらの各部材から外部への放熱によ
る熱損失が生じ、熱交換効率が低下する。しか
も、処理能力を増大する等のため複数に熱交換器
を取付ける必要がある場合、金属配管、架台等が
複雑となり、組付自体が非常に煩雑となる他、各
部材からの熱損失が大きく、熱交換効率が極めて
低いものとならざるを得ない。 However, since metal piping, a housing, a frame, etc. are present, heat loss occurs due to heat radiation from these members to the outside, and heat exchange efficiency decreases. Moreover, when it is necessary to install multiple heat exchangers to increase processing capacity, etc., the metal piping, mounts, etc. become complicated, making the assembly itself extremely complicated, and the heat loss from each component is large. , the heat exchange efficiency inevitably becomes extremely low.
更に、近時各種セラミツクのその熱のサイクル
下での優れた耐久性により、およびそれらセラミ
ツクの比較的複雑な形状の成形加工技術の進歩と
相まつてセラミツクからなる熱交換要素も提案さ
れてきている。しかし、セラミツク熱交換要素を
通常のように金属ハウジング、ダクト、架台等に
組付けた場合、金属とセラミツクとの熱膨張差に
よるリークを配慮する必要があり、そのリーク防
止のため、断熱用の弾性シール手段を介在させる
等特殊な技術を必要とする事態を生じた。 Furthermore, in recent years, heat exchange elements made of ceramics have been proposed due to the excellent durability of various types of ceramics under thermal cycles, as well as advances in processing technology for forming relatively complex shapes of ceramics. . However, when a ceramic heat exchange element is normally assembled into a metal housing, duct, frame, etc., it is necessary to take into account leakage due to the difference in thermal expansion between the metal and ceramic. This resulted in a situation that required special techniques such as intervening elastic sealing means.
又、金属性熱交換器を側壁、天井、あるいは煙
道などの炉体の各部に組みこませることはその耐
熱性、耐腐蝕性などの点でも技術上困難が大き
い。即ち、金属熱交換器をセラミツクの炉壁等炉
構造体に部分的に組込んだ場合、著しい熱伝導率
の局部的増大に伴ない、炉内の温度分布の甚しい
不均一および温度分布制御の困難性を生ずる。 Furthermore, it is technically difficult to incorporate a metal heat exchanger into various parts of the furnace body, such as the side walls, ceiling, or flue, in terms of heat resistance and corrosion resistance. In other words, when a metal heat exchanger is partially incorporated into a furnace structure such as a ceramic furnace wall, the thermal conductivity increases locally, resulting in extremely uneven temperature distribution within the furnace and temperature distribution control. This creates difficulties.
本考案の目的は、熱交換機能を有する築炉材
料、換言すれば、炉の形状、排気処理量等の諸条
件にあわせて、炉体の構造体の一部としても配設
可能な熱交換用炉体を提供することにある。 The purpose of this invention is to create a furnace construction material that has a heat exchange function. The purpose of this project is to provide a furnace body for use.
更に本考案の目的は、熱損失が少なく熱交換効
率に優れ、炉に簡便に組付けられるコンパクトな
熱交換用炉体を開発することにある。 A further object of the present invention is to develop a compact heat exchange furnace body that has low heat loss, excellent heat exchange efficiency, and can be easily assembled into a furnace.
本考案は上述の課題を下記手段によつて解決す
る。
The present invention solves the above-mentioned problems by the following means.
互いに隔壁をもつて区画された第１の流路群及
び同様な第２の流路群を交互に積層して形成した
セラミツク熱交換単位ブロツクと、
該熱交換単位ブロツクを内部立体空間に収容す
ると共に少くとも一つの流路群の開口端面の周囲
を少くとも囲繞して構成され、炉壁、煙道等の耐
熱壁に埋設ないし直結して配設可能な単位ユニツ
トを形成するセラミツクフレーム構造体とから成
ることを特徴とする熱交換用炉体。 A ceramic heat exchange unit block formed by alternately stacking a first channel group and a similar second channel group separated by partition walls, and housing the heat exchange unit block in an internal three-dimensional space. and a ceramic frame structure that surrounds at least the periphery of the opening end face of at least one group of flow channels and forms a unit that can be embedded or directly connected to a heat-resistant wall such as a furnace wall or a flue. A heat exchange furnace body characterized by comprising:
かかる本考案の構成によれば、フレームないし
は熱交換用炉体が単位ユニツトを構成し、その単
位ユニツト自体が炉壁、煙道壁等の耐火物（通
例、耐火レンガ）高熱壁の少なくとも一部を構成
し、又は該耐火物高熱壁に連続して一体形成され
た部分を構成することができる。 According to the configuration of the present invention, the frame or the heat exchange furnace body constitutes a unit, and the unit itself is made up of at least a portion of a high-temperature wall made of a refractory material (usually a refractory brick) such as a furnace wall or a flue wall. The refractory high-temperature wall may consist of a continuous, integral part of the refractory high-temperature wall.
〔好適な実施態様〕
熱交換単位ブロツクとしては、それ自体公知の
ものを用いることができ、耐熱性材料（セラミツ
クス）から成り、互いに隔壁をもつて区画された
第１、第２の流路群を積層配設したものである。
その一例は、複数のリブ又はフインを、積層配置
した板状体間に備えて交互に第１、第２流路群を
積層形成したものである。[Preferred Embodiment] A heat exchange unit block that is known per se can be used, and is made of a heat-resistant material (ceramics) and has first and second flow path groups separated from each other by a partition wall. are arranged in layers.
One example is one in which a plurality of ribs or fins are provided between laminated plate bodies to form first and second flow path groups alternately laminated.
第１、第２流路群は互いに交叉して形成でき、
好ましくは、直交して形成する。隔壁ないしリ
ブ、フインは、強度保持と共に熱交換壁の機能を
有する。 The first and second flow path groups can be formed to intersect with each other,
Preferably, they are formed orthogonally. The partition walls, ribs, and fins have the function of maintaining strength as well as a heat exchange wall.
例えば、特開昭56−121999，56−146997に開示
されたものは、熱交換単位ブロツクとして本考案
に用いることができる。 For example, those disclosed in JP-A-56-121999 and JP-A-56-146997 can be used as a heat exchange unit block in the present invention.
この様にして形成された２群の流路の１群に冷
却を要する炉からの排気、他の１群に冷却用の流
体（通常は空気）を流すことによつて熱交換が行
なわれ、排熱が回収される。 Heat exchange is performed by flowing the exhaust gas from the furnace that requires cooling into one of the two groups of flow paths formed in this way, and flowing a cooling fluid (usually air) into the other group. Exhaust heat is recovered.
熱交換単位ブロツクは、形状的限定を受けない
が、通常簡単な立方体又は直方体の形状をとる。
その他円柱状、三角柱状、台形断面の６面体、多
角柱状、その他の形状を必要に応じて選ぶ。また
リブ付板を規則的にずらして積層させることによ
り平行六角面体とすることもできる。或いは、リ
ブ付板の寸法を順次小さくして積層させ作られた
四角錐の頂部をその底面の平行な面で切つた切頭
六角体としてもよい。この形の単位ブロツクは炉
の曲面を構築するのに便利である。 The heat exchange unit block is not limited in shape, but usually takes the shape of a simple cube or rectangular parallelepiped.
Other shapes such as a cylinder, a triangular prism, a hexahedron with a trapezoidal cross section, a polygonal prism, and other shapes are selected as necessary. Further, by stacking ribbed plates with regular shifts, a parallel hexagonal body can be formed. Alternatively, a truncated hexagon may be formed by cutting the top of a quadrangular pyramid formed by successively decreasing the size of ribbed plates and stacking them on parallel planes of the bottom surface. This type of unit block is convenient for constructing the curved surface of the furnace.
熱交換単位ブロツクは耐熱性のセラミツクによ
り製造する。セラミツクとしては耐火性、特に熱
衝撃に強いものを用い、例えばコージエライト
（2MgO・2Al2O3・5SiO2）、β−スポジユーメン
（Li2・Al2O3・4SiO2）炭化ケイ素（SiC）、窒化
ケイ素（Si3N4）などがあげられる。 The heat exchange unit block is manufactured from heat-resistant ceramic. The ceramic used is one that is fire resistant, especially resistant to thermal shock, such as cordierite (2MgO・2Al 2 O 3・5SiO 2 ), β-spodium (Li 2・Al 2 O 3・4SiO 2 ), silicon carbide (SiC), Examples include silicon nitride (Si 3 N 4 ).
この熱交換単位ブロツクはその構造上、築炉材
料として必要不可欠な耐荷重性を有していない。
本考案ではこれに、荷重支持体としてセラミツク
製フレーム構造体を組み合せ又は一体化して炉材
とする。 Due to its structure, this heat exchange unit block does not have the load carrying capacity that is essential as a furnace construction material.
In the present invention, this is combined or integrated with a ceramic frame structure as a load support to form a furnace material.
このフレーム構造体は、熱交換単位ブロツクの
各流路群の開口面をできるだけ閉塞しないよう、
単位ブロツクの稜端部の外側に配設し、この稜端
部を囲繞するように、即ち、少くとも一つの流路
群の開口端面の周囲を囲繞するように、構成され
る。この構成により、フレーム構造体の内部空間
内に熱交換単位ブロツクを安全に保持できる。 This frame structure is designed to prevent the opening surfaces of each flow path group of the heat exchange unit block from being blocked as much as possible.
It is arranged outside the ridge end of the unit block and is configured to surround the ridge end, that is, to surround the opening end face of at least one channel group. With this configuration, the heat exchange unit block can be safely held within the internal space of the frame structure.
フレーム構造体は、耐火材料特に耐火レンガ材
料により製造するが、内部に熱交換単位ブロツク
を装着するため、好ましくは少くとも２つの部材
から一つの単位ブロツクを囲む一つのフレーム構
造体ユニツトを構成する。このユニツトを各種組
合せて、炉体の一部を構成するよう他の炉材の間
に配設して、炉体ないし炉壁（この場合、炉壁は
側壁、床、アーチ等の天井壁を含めて言う）を構
成する。 The frame structure is manufactured from a refractory material, in particular a refractory brick material, and in order to mount a heat exchange unit block therein, one frame structure unit surrounding one unit block is preferably composed of at least two members. . Various combinations of these units are arranged between other furnace materials to form part of the furnace body, or the furnace wall (in this case, the furnace wall includes side walls, floors, ceiling walls such as arches, etc.). including).
このユニツトの組み方（ないし分割の仕方）
は、各種あり、一つの熱交換単位ブロツクが、そ
れに配属されたフレーム構造体部材により囲まれ
るよう、或いは、隣接の単位ブロツクと共有して
配属されたフレーム構造部材により囲まれるよう
構成することができる。分割に際しては荷重の方
向、耐力の大きさ、組立て及び製造の便宜を考慮
する。 How to assemble this unit (or how to divide it)
There are various kinds of heat exchange unit blocks, and one heat exchange unit block can be surrounded by frame structure members assigned to it, or so that it is surrounded by frame structure members assigned in common with an adjacent unit block. can. When dividing, consider the direction of load, strength, and ease of assembly and manufacturing.
フレーム構造体の最も単純なものは耐火レンガ
で作られ、単位ブロツクの面に開口している流路
をできるだけ閉塞しないような形状にフレーム構
造体を構成し、築炉材料として必要最小限の耐荷
重性をもたせる。特に、各稜端部をフレーム構造
体で囲むように構成することにより、熱交換単位
ブロツクを荷重からほぼ完全に解放できると共に
第１流路群及び第２群流路に隔絶するシール部を
形成することができる。 The simplest frame structure is made of refractory bricks, and the frame structure is constructed in a shape that does not block the flow passages opening on the face of the unit block as much as possible, and has the minimum resistance required as a furnace construction material. Provides load-bearing properties. In particular, by configuring each ridge end to be surrounded by a frame structure, it is possible to almost completely release the heat exchange unit block from the load, and at the same time, a seal portion is formed that isolates the first group of channels and the second group of channels. can do.
アーチ天井に用いる場合、フレーム構造体は、
アーチ組みの一部を構成するような構造とするこ
とが好ましく、或いは、炉体の曲つた部分に配設
する場合、同様な曲りに対応した構造をとる。そ
の他の場合、通例簡単な六面体（長方形、立方体
等）のフレーム組みをなすをもつて足りる。 When used in vaulted ceilings, the frame structure is
It is preferable to have a structure that constitutes a part of an arch assembly, or, if it is disposed in a curved part of the furnace body, a structure corresponding to the similar curve is adopted. In other cases, a simple hexahedral (rectangular, cubic, etc.) frame is usually sufficient.
このフレーム構造体をもつて外囲を構成した熱
交換用構造体は、一つのユニツト単独で、或いは
好ましくは多数のユニツトを組合せて用い、後者
の場合一つのユニツト或いは連続して並列組立て
たユニツト群をもつて、熱交換の各パスを構成す
る。 The heat exchange structure having an outer enclosure having this frame structure can be used as a single unit or preferably as a combination of a number of units, in the latter case as a single unit or as units assembled in series in parallel. A group constitutes each path of heat exchange.
各パスの組立て方は、本考案によれば夫々の自
由度が得られ、炉体を構成する構造体部材と同様
に用いることができる。典型的な炉体構造体は耐
火レンガである異形レンガ或いはキヤスタブル耐
火物、その他断熱性材料と組合せて用いることも
可能である。 According to the present invention, the method of assembling each pass has its own degree of freedom, and can be used in the same manner as the structural members constituting the furnace body. The typical furnace body structure can also be used in combination with deformed refractory bricks, castable refractories, or other heat insulating materials.
以下図面を参照して本考案の好ましい実施態様
について説明する。 Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第１図〜第４図に本考案に係る構造体の構成要
素である熱交換単位ブロツクの構成の数例を示
す。第１図に示す矩形プレート１はプレート１の
一方の面から垂直に突出した複数の平行リブ２を
有して成る。このプレート１はセラミツク材料か
ら構成され、リブ２の延長方向が交互に90°ずつ
異なるように複数積み重ねられ、第４図に示すよ
うな熱交換単位ブロツク１０を形成する。 FIGS. 1 to 4 show several examples of configurations of heat exchange unit blocks that are constituent elements of the structure according to the present invention. A rectangular plate 1 shown in FIG. 1 has a plurality of parallel ribs 2 projecting perpendicularly from one surface of the plate 1. The rectangular plate 1 shown in FIG. This plate 1 is made of a ceramic material, and a plurality of plates 1 are stacked so that the extending directions of the ribs 2 are alternately different by 90 degrees to form a heat exchange unit block 10 as shown in FIG.
第２図に示す矩形中空プレート３は内部空間が
平行に配置された多数の仕切壁４によつて仕切ら
れ、一方向に貫通された複数の流路５が形成され
ている。この中空プレート３の上面には外方に尖
つた断面Ｌ字又はＶ字状の細長いリブ６が前記流
路方向に対して交差方向に延長している。この中
空プレート３も積み重ねて第４図と同様な形状の
直方体又は立方体状の熱交換単位ブロツク１０と
することができる。 The rectangular hollow plate 3 shown in FIG. 2 has an internal space partitioned by a number of partition walls 4 arranged in parallel, and has a plurality of passages 5 penetrating in one direction. On the upper surface of the hollow plate 3, an elongated rib 6 having an L-shaped or V-shaped cross section and pointed outward extends in a direction transverse to the flow path direction. These hollow plates 3 can also be stacked to form a rectangular or cubic heat exchange unit block 10 having a shape similar to that shown in FIG.
第３図に示す中空プレート３′も第２図の中空
プレート３とほぼ同じであるが、両面に帯状のリ
ブ２が設けられている点が異なる。 The hollow plate 3' shown in FIG. 3 is also almost the same as the hollow plate 3 of FIG. 2, except that strip-shaped ribs 2 are provided on both sides.
第４図に示す熱交換単位ブロツク１０は、第１
図に示すリブ付プレート１を積み重ねたものであ
り、リブ間に形成される流路方向は、Ａ−Ｂ方向
とＣ−Ｄ方向にそれぞれ延長して直交する。第１
流路群と第２流路群を形成する直交流式熱交換器
が得られる。第１図のプレート１と同様に第２
図、第３図の中空プレート３，３′を積み重ねて
も同様な単位ブロツク１０が形成されるがそのと
き１つの流路群は中空プレート３，３′の内部に
仕切壁４を挾んで形成され、他の流路群はこれと
直交してリブ２，６の間に、かつ隣接板ないし中
空プレートとの間に形成される。 The heat exchange unit block 10 shown in FIG.
The ribbed plates 1 shown in the figure are stacked, and the flow paths formed between the ribs extend and intersect perpendicularly in the A-B direction and the C-D direction, respectively. 1st
A cross-flow heat exchanger is obtained that forms a flow path group and a second flow path group. The second plate is similar to plate 1 in Figure 1.
A similar unit block 10 is formed by stacking the hollow plates 3 and 3' shown in FIGS. Another group of channels is formed perpendicularly thereto between the ribs 2, 6 and between adjacent plates or hollow plates.
この熱交換単位ブロツク１０は、ハウジングと
もなるフレーム構造体と共に熱交換用構造体ユニ
ツト２０を構成し、このユニツトは前後、左右、
上下に適宜積み重ねて使用できる。即ち、この熱
交換用構造体は、使用目的、使用条件（処理排気
量、排気温度など）にあわせて必要数の熱交換単
位ブロツク１０を適宜配置することができる。 This heat exchange unit block 10 constitutes a heat exchange structure unit 20 together with a frame structure which also serves as a housing.
Can be used by stacking them vertically. That is, in this heat exchange structure, a required number of heat exchange unit blocks 10 can be appropriately arranged according to the purpose of use and conditions of use (processing exhaust volume, exhaust temperature, etc.).
熱交換単位ブロツクはフレーム構造体に対し接
着したり融着したり或いは溶接したりして完全に
一体化してもよいが、部分的に固定するか或いは
単に組立てた形で支持することもできる。但し処
理排気ガス／空気流路の隔壁部をなす部分は適宜
シール手段を施す。 The heat exchange unit block may be completely integrated with the frame structure by gluing, fusing or welding, but it may also be partially fixed or simply supported in an assembled form. However, the portion forming the partition wall of the treated exhaust gas/air flow path is provided with appropriate sealing means.
第５Ａ図に示す熱交換用構造体ユニツト２０
は、単位ブロツク１０の稜端部を底なしマス形の
フレーム構造体１２で囲み、積み重ねたもので矢
印Ｈ及びＶ方向に流路群が形成される。 Heat exchange structure unit 20 shown in FIG. 5A
1, the ridge end of the unit block 10 is surrounded by a frame structure 12 in the form of a bottomless square, which is stacked to form a group of flow channels in the directions of arrows H and V.
第５Ｂ図に第５Ａ図のユニツト２０を組合せた
熱交換用構造体の一例を示し、互いに切れ目をず
らせて分割構成したフレーム構造体１１ａ，１
１′ａを含む。 FIG. 5B shows an example of a heat exchange structure in which the unit 20 shown in FIG.
1'a included.
第６〜８図は、炉体、煙道等の天井部ないしア
ーチに配設するに適した熱交換用構造体３０，５
０，６０を示す。第６図の構造体３０は、単位ブ
ロツク１０が垂直方向に連続するようユニツト２
０を支持するフレーム構造体１５ａを含む。この
フレーム構造体１５ａは図示するように炉壁（ア
ーチ）１５に結合して組立てられ炉壁１５から上
方に延長する垂直壁部分１３（１３ａ，１３ｂ）
より横方向に延長する水平部１４（１４′ａ，１
４″ａ，１４′ｂ，１４″ｂ，１４ｂ，１４′ｃ，
１４″ｃ）を含み、フレーム構造体１１，１２と
ともに単位ブロツク１０及び構造物の荷重を支え
ている。また図の手前側及び後側の炉壁（フレー
ム構造体）１５で流路をシールするとともに単位
ブロツクを支える一部ともなつている。炉からの
排ガスは単位ブロツクの一方の流路群および支持
体水平部１４に形成された孔１６を通つて矢印Ａ
方向に上昇しつつ冷却される。 Figures 6 to 8 show heat exchange structures 30 and 5 suitable for installation in the ceiling or arch of a furnace body, flue, etc.
Shows 0,60. The structure 30 in FIG.
It includes a frame structure 15a that supports 0. This frame structure 15a is assembled by being connected to the furnace wall (arch) 15 as shown in the figure, and has vertical wall portions 13 (13a, 13b) extending upward from the furnace wall 15.
The horizontal part 14 (14'a, 1
4″a, 14′b, 14″b, 14b, 14′c,
14"c), and supports the load of the unit block 10 and the structure together with the frame structures 11 and 12. Also, the flow path is sealed with the furnace wall (frame structure) 15 on the front and rear sides of the figure. It also serves as a part of supporting the unit block.Exhaust gas from the furnace passes through the flow path group on one side of the unit block and through holes 16 formed in the support horizontal part 14 in the direction of arrow A.
It is cooled while rising in the direction.
一方、熱を受ける冷却ガスは、入口１７から矢
印Ｂで示すようにフレーム構造体１５ａで区画さ
れた空間と単位ブロツク１０内の流路群を蛇行し
て上昇し出口２１から加熱されて出る。処理量の
少い場合にはユニツト２０で構成する代りに第５
Ａ図に示すような単位ブロツク１０で構成するこ
とを妨げない。 On the other hand, the cooling gas that receives heat ascends from the inlet 17 in a meandering manner through the space defined by the frame structure 15a and the channel group within the unit block 10 as shown by arrow B, and exits from the outlet 21 after being heated. If the amount of processing is small, instead of configuring unit 20, a fifth
This does not preclude the construction of unit blocks 10 as shown in Figure A.
第７図に示す構造体５０は、基本的には、第６
図のものと同じであるが、炉１５の排ガスＡの方
が蛇行し、冷却ガスＢは直進して互いに２パスを
形成する。 The structure 50 shown in FIG.
Although it is the same as that shown in the figure, the exhaust gas A of the furnace 15 meanders, and the cooling gas B travels straight, forming two paths with each other.
上述の構造体２０Ａ，３０，５０は、熱交換用
構造体ユニツト２０（従つて熱交換単位ブロツク
１０）を垂直および／または水平方向に直線状に
配置するものであるが、第８図に示す構造体６０
は、立方体状の熱交換単位ブロツク１０の間に略
クサビ形のフレーム構造体１８をアーチレンガに
代えて挿入してアーチ状の構造にするものであ
る。この場合隣接するフレーム構造体１８の各側
面の間に単位ブロツク１０の流路群が開口する矩
形孔を形成する切欠き１９を構成してもよく、
Ｘ，Ｙ方向に、図示するようなフレーム構造体１
８を重ね合わせてもよいが、いずれにしても複数
のガスのパスが形成される。図示した構造体は特
に炉天井ないし曲り壁を構成するのに適す。 The above-mentioned structures 20A, 30, and 50 are those in which the heat exchange structure units 20 (therefore, the heat exchange unit blocks 10) are arranged in a straight line in the vertical and/or horizontal directions, as shown in FIG. structure 60
1, a substantially wedge-shaped frame structure 18 is inserted between cubic heat exchange unit blocks 10 instead of arch bricks to form an arch-shaped structure. In this case, a notch 19 may be formed between each side of the adjacent frame structure 18 to form a rectangular hole through which the channel group of the unit block 10 opens.
Frame structure 1 as shown in the X and Y directions
8 may be overlapped, but in any case, a plurality of gas paths will be formed. The illustrated structure is particularly suitable for constructing furnace ceilings or curved walls.
一般に排気温度が500℃以上では通常の金属を
使用した安価な熱交換器が使用できず、耐熱性の
特別の装置が要求されているが、本考案の熱交換
炉材を使用して築炉すれば、この前段階としての
排熱回収により、排気を500℃以下に落すことが
多くの炉で可能となる。 Generally, when the exhaust temperature is over 500℃, inexpensive heat exchangers using ordinary metal cannot be used, and special heat-resistant equipment is required. In many furnaces, it is possible to reduce the exhaust gas temperature to below 500°C by recovering waste heat as a preliminary step.
以上の如く本考案によれば次のような種々の効
果を奏する。
As described above, the present invention provides the following various effects.
(1) 熱交換用炉体は、それ自体が単位ユニツトと
して炉等の高熱壁の少なくとも一部を構成しな
いしは炉壁材料である耐火物（レンガ）と置換
でき、又は高熱壁に連続して一体形成された部
分を構成し得る。その場合、セラミツク構造体
は一般に耐熱性に優れているので、1000℃以上
の高温雰囲気であつても熱交換単位ブロツクを
確実に保持し得、その熱交換機能を長時間安定
に発揮できる。又金属配管、架台等を大巾に省
略して、これら各部材から外部への放熱による
熱損失を著しく低減できる。従つて、炉等の排
熱の効率的な回収が可能となり、熱交換効率が
極めて優れる。(1) The heat exchange furnace body itself does not constitute at least a part of the high-temperature wall of the furnace, etc., or it can be replaced with a refractory (brick) that is the furnace wall material, or it can be continuous with the high-temperature wall. may constitute an integral part. In this case, since the ceramic structure generally has excellent heat resistance, it can reliably hold the heat exchange unit block even in a high temperature atmosphere of 1000°C or higher, and can stably exhibit its heat exchange function for a long time. Further, by largely omitting metal piping, frames, etc., it is possible to significantly reduce heat loss due to heat radiation from these components to the outside. Therefore, it is possible to efficiently recover waste heat from the furnace, etc., and the heat exchange efficiency is extremely excellent.
更に金属配管、架台等を削減できることは炉
全体としてのコンパクト化にも寄与できる。 Furthermore, the reduction of metal piping, frames, etc. can also contribute to making the furnace more compact as a whole.
(2) 熱交換用構造体の構成要素としての熱交換単
位ブロツク及びフレーム構造体がいずれもセラ
ミツクからなり、しかも通常の高熱壁材料であ
る耐火物レンガと同一ないしは近似した熱特性
特に熱膨張特性を有するので、炉壁からの熱損
失も少く、また炉内の温度分布制御も容易であ
る。またその結合部における熱膨張差により発
生する空隙からリークを軽減でき熱損失を一層
低くできる。そのため、従来のようにリーク防
止のための別途特別な工夫を必要としない。
又、セラミツクフレーム構造体自体が高熱壁を
構成するか又は高熱壁に連続して一体形成され
た部分を構成する場合には、両者の結合部その
ものが存在せず、より一層熱損失を抑える見地
で好ましい。(2) Both the heat exchange unit block and the frame structure as constituent elements of the heat exchange structure are made of ceramic, and have thermal properties, especially thermal expansion properties, that are the same as or similar to refractory bricks, which are ordinary high-temperature wall materials. Therefore, there is little heat loss from the furnace wall, and temperature distribution inside the furnace can be easily controlled. In addition, leakage from voids generated due to differences in thermal expansion at the joint can be reduced, and heat loss can be further reduced. Therefore, there is no need for special measures to prevent leakage as in the conventional case.
Furthermore, if the ceramic frame structure itself constitutes a high-temperature wall or constitutes a part that is continuous and integrally formed with a high-temperature wall, there is no joint between the two, making it possible to further reduce heat loss. It is preferable.
(3) 熱交換用炉体は高熱壁自体として、又は高熱
壁に連続させて備えられるので、高熱壁自体の
過熱防止にもなり、高熱壁の寿命を伸ばすこと
にもつながる。(3) Since the heat exchange furnace body is provided as the high-temperature wall itself or in a continuous manner with the high-temperature wall, it also prevents the high-temperature wall itself from overheating and extends the life of the high-temperature wall.
(4) 熱交換用炉体は炉の形状や使用条件（排熱の
温度、処理量など）にあわせて必要数を上下、
左右、前後に接続することができる。特に大容
量の排ガス処理には有利である。ブロツクはユ
ニツトとして規格化されコスト的にも有利に生
産できる。(4) The required number of heat exchange furnace bodies can be increased or decreased depending on the shape of the furnace and usage conditions (exhaust heat temperature, throughput, etc.).
Can be connected left and right, front and back. This is particularly advantageous for treating large volumes of exhaust gas. Blocks are standardized as units and can be produced cost-effectively.
第１図〜第３図は、リブ付プレートを示す斜視
図、第４図はリブ付プレートを積層させた熱交換
単位ブロツクを示す斜視図、第５Ａ図は本考案の
熱交換用炉体ユニツトの一実施例を示す斜視図、
第５Ｂ図は第５Ａ図の構造体ユニツトを組立てた
熱交換用炉体の一実施例の斜視図、第６図、第７
図は、煙道に適した本考案の炉体の実施例を示す
断面図、第８図は、炉天井ないし曲り壁を構成す
るのに適したアーチ状炉体を示す斜視図、を夫々
示す。
１０……熱交換単位ブロツク、２０……熱交換
用炉体ユニツト、２０Ａ，３０，５０，６０……
熱交換用炉体、１１，１２，１５ａ，１８……セ
ラミツクフレーム構造体。
Figures 1 to 3 are perspective views showing ribbed plates, Figure 4 is a perspective view showing a heat exchange unit block in which ribbed plates are laminated, and Figure 5A is a heat exchange furnace unit of the present invention. A perspective view showing an example of
FIG. 5B is a perspective view of an embodiment of a heat exchange furnace assembled with the structural unit shown in FIG. 5A, and FIGS.
The figure is a sectional view showing an embodiment of the furnace body of the present invention suitable for a flue, and FIG. 8 is a perspective view showing an arch-shaped furnace body suitable for constructing a furnace ceiling or curved wall. . 10...Heat exchange unit block, 20...Heat exchange furnace body unit, 20A, 30, 50, 60...
Heat exchange furnace body, 11, 12, 15a, 18... Ceramic frame structure.
Claims (1)
及び同様な第２の流路群を交互に積層して形成
したセラミツク熱交換単位ブロツクと、 該熱交換単位ブロツクを内部立体空間に収容
すると共に少くとも一つの流路群の開口端面の
周囲を少くとも囲繞して構成され、炉壁、煙道
等の耐熱壁に埋設ないし直結して配設可能な単
位ユニツトを形成するセラミツクフレーム構造
体とから成ることを特徴とする熱交換用炉体。 (2) 該フレーム構造体は、前記熱交換単位ブロツ
クの稜端部を囲繞するよう構成される請求の範
囲第１項記載の炉体。 (3) 該フレーム構造体は、隣接の一対の熱交換単
位ブロツクの流路群開口両端面の周囲に亘りそ
れらを囲繞する請求の範囲第１〜２項の一に記
載の炉体。 (4) 該フレーム構造体は、一つの流路群開口端面
の周囲において分割された分割部分の組立体か
ら成る請求の範囲第１〜３項の一に記載の炉
体。 (5) 該炉体は、炉壁、煙道等の耐火物高熱壁によ
り区画された高熱ガス流路内に配設される請求
の範囲第１〜４項の一に記載の炉体。 (6) 該フレーム構造体は、それ自体が耐火物高熱
壁のアーチ構造体の少くとも一部を構成する請
求の範囲第１〜第４項の一に記載の炉体。 (7) 該熱交換単位ブロツクの第１、第２流路は互
いに交叉して配設される請求の範囲第１〜第６
項の一に記載の炉体。[Claims for Utility Model Registration] (1) A ceramic heat exchange unit block formed by alternately stacking a first group of channels and a second group of similar channels separated from each other by partition walls; A heat exchange unit block is housed in an internal three-dimensional space and is constructed by surrounding at least the opening end face of at least one channel group, and is installed buried or directly connected to a heat-resistant wall such as a furnace wall or flue. A heat exchange furnace body characterized in that it consists of a ceramic frame structure forming a possible unitary unit. (2) The furnace body according to claim 1, wherein the frame structure is configured to surround a ridge end of the heat exchange unit block. (3) The furnace body according to any one of claims 1 to 2, wherein the frame structure surrounds a pair of adjacent heat exchange unit blocks around both end faces of the channel group openings. (4) The furnace body according to any one of claims 1 to 3, wherein the frame structure is composed of an assembly of divided parts divided around the opening end face of one channel group. (5) The furnace body according to any one of claims 1 to 4, wherein the furnace body is disposed within a high-temperature gas flow path defined by a refractory high-temperature wall such as a furnace wall or a flue. (6) The furnace body according to any one of claims 1 to 4, wherein the frame structure itself constitutes at least a part of an arch structure of a refractory high-temperature wall. (7) Claims 1 to 6, wherein the first and second flow paths of the heat exchange unit block are arranged to cross each other.
Furnace body described in item 1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10717583U JPS6016876U (en) | 1983-07-12 | 1983-07-12 | Heat exchange structure |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10717583U JPS6016876U (en) | 1983-07-12 | 1983-07-12 | Heat exchange structure |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6016876U JPS6016876U (en) | 1985-02-05 |
| JPH0435751Y2 true JPH0435751Y2 (en) | 1992-08-24 |
Family
ID=30250514
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10717583U Granted JPS6016876U (en) | 1983-07-12 | 1983-07-12 | Heat exchange structure |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6016876U (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5261866B2 (en) * | 2005-07-26 | 2013-08-14 | パナソニック株式会社 | Dehumidifier |
| DE102010030781A1 (en) * | 2010-06-30 | 2012-01-05 | Sgl Carbon Se | Heat exchanger plate, thus provided plate heat exchanger and method for producing a plate heat exchanger |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5294556A (en) * | 1976-02-05 | 1977-08-09 | Mitsubishi Electric Corp | Heat exchanger |
-
1983
- 1983-07-12 JP JP10717583U patent/JPS6016876U/en active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5294556A (en) * | 1976-02-05 | 1977-08-09 | Mitsubishi Electric Corp | Heat exchanger |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6016876U (en) | 1985-02-05 |
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