JPH064171Y2 - ラジアントチユ−ブ - Google Patents
ラジアントチユ−ブInfo
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- JPH064171Y2 JPH064171Y2 JP1987067293U JP6729387U JPH064171Y2 JP H064171 Y2 JPH064171 Y2 JP H064171Y2 JP 1987067293 U JP1987067293 U JP 1987067293U JP 6729387 U JP6729387 U JP 6729387U JP H064171 Y2 JPH064171 Y2 JP H064171Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- partition
- heat
- exhaust
- tube body
- exhaust gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/34—Indirect 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)
- Air Supply (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案は熱処理炉等の工業炉において被熱物の間接加
熱用に用いられるラジアントチューブに関する。
熱用に用いられるラジアントチューブに関する。
（従来の技術） 一般にラジアントチューブは、被熱物を間接的に加熱す
るため燃焼熱が有効に利用されにくく、排ガス熱回収効
率が低いものであった。この熱回収効率向上のために
は、 (a)できるだけ低空気比で完全燃焼し、かつ予熱空気温
度を上げても窒素酸化物増加を抑制できるバーナ (b)熱交換器設置スペースがチューブ外であると、操炉
作業の支障をきたすほど大型となるので、チューブ内で
高効率で熱回収できる熱交換器の開発が望まれている。
るため燃焼熱が有効に利用されにくく、排ガス熱回収効
率が低いものであった。この熱回収効率向上のために
は、 (a)できるだけ低空気比で完全燃焼し、かつ予熱空気温
度を上げても窒素酸化物増加を抑制できるバーナ (b)熱交換器設置スペースがチューブ外であると、操炉
作業の支障をきたすほど大型となるので、チューブ内で
高効率で熱回収できる熱交換器の開発が望まれている。
しかしラジアントチューブにおいては、ラジアントチュ
ーブバーナ（以下単にバーナと称する。）によりチュー
ブ内の狭い空間内で燃料の燃焼をおこなうため、局部的
な高温域が形成され窒素酸化物が発生しやすい。そこで
この窒素酸化物の低減化、すなわち低ＮＯＸ化を図る必
要があり、このために燃焼空気を二段階にわたって供給
する二段燃焼バーナや、燃焼空気の一部または全部の運
動量を利用した吸引機構により、燃焼排ガスの一部をバ
ーナに再循環させる自己再循環式バーナ（自己排ガス再
循環式バーナ）を用いることがおこなわれている。
ーブバーナ（以下単にバーナと称する。）によりチュー
ブ内の狭い空間内で燃料の燃焼をおこなうため、局部的
な高温域が形成され窒素酸化物が発生しやすい。そこで
この窒素酸化物の低減化、すなわち低ＮＯＸ化を図る必
要があり、このために燃焼空気を二段階にわたって供給
する二段燃焼バーナや、燃焼空気の一部または全部の運
動量を利用した吸引機構により、燃焼排ガスの一部をバ
ーナに再循環させる自己再循環式バーナ（自己排ガス再
循環式バーナ）を用いることがおこなわれている。
（考案が解決しようとする問題点） ところが上記バーナのうち、二段燃焼バーナを用いるも
のは、低ＮＯＸ化はある程度達成できるものの、空気比
を下げると煤が発生しやすいので所要空気量が多く、従
って排ガスと共に流出する熱量が多いため熱効率が低い
という問題がある。またチューブ長さが短い場合には、
排ガス温度が通常バーナより上昇し、熱効率が低くなっ
てしまう。一方従来の自己再循環式バーナは、高温の排
ガスの排熱を大量に回収するチューブ内装式の小型の熱
交換器の適切なものがなかったため熱効率の低いもので
あった。また大型の熱交換器を用いるなどして高温熱処
理炉用に熱回収効率を向上させ予熱空気温度を上げた場
合、チューブ温度分布不良（たとえば均一性不良、ピー
ク温度上昇）をひきおこす例が多く、チューブ寿命が短
いという欠点があった。
のは、低ＮＯＸ化はある程度達成できるものの、空気比
を下げると煤が発生しやすいので所要空気量が多く、従
って排ガスと共に流出する熱量が多いため熱効率が低い
という問題がある。またチューブ長さが短い場合には、
排ガス温度が通常バーナより上昇し、熱効率が低くなっ
てしまう。一方従来の自己再循環式バーナは、高温の排
ガスの排熱を大量に回収するチューブ内装式の小型の熱
交換器の適切なものがなかったため熱効率の低いもので
あった。また大型の熱交換器を用いるなどして高温熱処
理炉用に熱回収効率を向上させ予熱空気温度を上げた場
合、チューブ温度分布不良（たとえば均一性不良、ピー
ク温度上昇）をひきおこす例が多く、チューブ寿命が短
いという欠点があった。
この考案は特に高温熱処理炉用ラジアントチューブにお
ける上記従来の問題を解決するもので、小型で熱効率の
高いかつチューブ温度分布の良好なラジアントチューブ
を提供しようとするものである。
ける上記従来の問題を解決するもので、小型で熱効率の
高いかつチューブ温度分布の良好なラジアントチューブ
を提供しようとするものである。
（問題点を解決するための手段） しかしてこの考案のラジアントチューブは、排気側チュ
ーブ本体内に、炉内側端部がシール板により閉鎖され排
気下流側に向って拡径するテーパ筒状の通気性固体から
成る第１仕切を炉内壁面より炉内側の位置に配設すると
ともに、排気下流側に向って縮径するテーパ筒状の通気
性固体から成る第２仕切を上記第１仕切より排気下流側
の位置に配設し、上記第１仕切および第２仕切を、排気
側チューブ本体内に嵌装したシールリングを介して連結
して該両仕切により囲繞された熱交換室を形成させ、こ
の熱交換室内に燃焼空気予熱用の熱交換器を設けたこと
を特徴とするラジアントチューブである。
ーブ本体内に、炉内側端部がシール板により閉鎖され排
気下流側に向って拡径するテーパ筒状の通気性固体から
成る第１仕切を炉内壁面より炉内側の位置に配設すると
ともに、排気下流側に向って縮径するテーパ筒状の通気
性固体から成る第２仕切を上記第１仕切より排気下流側
の位置に配設し、上記第１仕切および第２仕切を、排気
側チューブ本体内に嵌装したシールリングを介して連結
して該両仕切により囲繞された熱交換室を形成させ、こ
の熱交換室内に燃焼空気予熱用の熱交換器を設けたこと
を特徴とするラジアントチューブである。
（作用） この考案のラジアントチューブにおいては、バーナの燃
焼排ガスは、排気側チューブ本体内に設けた第１仕切を
外側から内側へ通過する際に通気性固体層の外側を高温
に加熱するので、この第１仕切からの放射伝熱により排
気側チューブ本体の炉内部分が昇温してチューブ温度分
布が良好となり、被熱物の加熱に有効に利用される。さ
らに熱交換室を通過する排ガスの対流伝熱と、第２仕切
を内側から外側に通過する排ガスにより内側面が昇温し
た第２仕切からの放射伝熱により、燃焼空気予熱用の熱
交換器は高い熱交換効率で燃焼用空気を予熱し、昇温し
た空気はバーナの燃焼空気ノズルに供給される。
焼排ガスは、排気側チューブ本体内に設けた第１仕切を
外側から内側へ通過する際に通気性固体層の外側を高温
に加熱するので、この第１仕切からの放射伝熱により排
気側チューブ本体の炉内部分が昇温してチューブ温度分
布が良好となり、被熱物の加熱に有効に利用される。さ
らに熱交換室を通過する排ガスの対流伝熱と、第２仕切
を内側から外側に通過する排ガスにより内側面が昇温し
た第２仕切からの放射伝熱により、燃焼空気予熱用の熱
交換器は高い熱交換効率で燃焼用空気を予熱し、昇温し
た空気はバーナの燃焼空気ノズルに供給される。
第１仕切および第２仕切はテーパ筒状を呈し、チューブ
長手方向に直進しようとする排ガス流を斜めに横切る形
で延びているので、排ガス流は両仕切各部をほぼ均一な
流量分布で通過し、両仕切はほぼ均一に加熱されるとと
もに、仕切通過による排ガスの圧力損失は小さい。
長手方向に直進しようとする排ガス流を斜めに横切る形
で延びているので、排ガス流は両仕切各部をほぼ均一な
流量分布で通過し、両仕切はほぼ均一に加熱されるとと
もに、仕切通過による排ガスの圧力損失は小さい。
（実施例） 以下第１図乃至第３図によりこの考案の一実施例を説明
する。
する。
図中、１は熱処理炉の炉壁、２はラジアントチューブ
で、そのＵ字形のチューブ本体３は炉壁１に固定されて
いる。チューブ本体３のベンド４より排気下流側の排気
側チューブ本体３ａ内には、軽量耐火物製でガス流方向
に向かう４枚の板状の仕切部を有する断面十字形の伝熱
促進体５が、４５度ずつ位相をかえて排気側チューブ本
体３ａ内に複数個直列に嵌装してある。また排気側チュ
ーブ本体３ａの端部には、燃焼空気一次加熱用の二重筒
式の熱交換器６が取付けられ、さらにこの熱交換器６の
空気出口７に接続したバヨネット形の熱交換器８が、燃
焼空気二次加熱用として、排気側チューブ本体３ａ内に
該チューブ本体３ａと同芯に挿入配置され、その先端部
９は炉壁１の内壁面１ａを越えて炉内位置に達してい
る。熱交換器８の内筒８ａ内には、断熱材製の断熱管８
ｂが嵌装してある。１１は熱交換器６の空気流入口で、
ブロワに接続されており、また１２は熱交換器６の外側
の空気流通室１３内に旋回流路を形成させるためのらせ
ん金物から成る仕切である。１４は熱交換器６の排ガス
出口管で、燃料ガス予熱用のレキュペレータ１５に接続
されている。また２１は通気性固体から成り排気下流側
に向って拡径するテーパ筒状の第１仕切、２２は同じく
通気性固体から成り排気下流側に向って縮径するテーパ
筒状の第２仕切である。この通気性固体とは金属やセラ
ミック等の耐熱材料から成り、網状、ハニカム状、多孔
質状等の通気性を有する形状に成形された適宜厚さの固
体で、この実施例では通気性固体として耐熱金網（線径
0.6〜0.8mm，１６〜８メッシュ）を４〜８枚積層したも
のを筒状に成形して用いている。第１仕切２１の一端部
（炉内側端部）は耐熱材製のシール板２３によりシール
され、他端部は炉壁１の内壁面１ａ位置付近で排気側チ
ューブ本体３ａの内面に嵌装した耐熱材製のシールリン
グ２４に固着してある。また第２仕切２２の一端部はシ
ールリング２４に、他端部は熱交換器８の外筒８ｃにそ
れぞれ固着してあり、この第２仕切２２と第１仕切２１
により囲繞された熱交換室２５内に、熱交換器８が挿入
配置されている。
で、そのＵ字形のチューブ本体３は炉壁１に固定されて
いる。チューブ本体３のベンド４より排気下流側の排気
側チューブ本体３ａ内には、軽量耐火物製でガス流方向
に向かう４枚の板状の仕切部を有する断面十字形の伝熱
促進体５が、４５度ずつ位相をかえて排気側チューブ本
体３ａ内に複数個直列に嵌装してある。また排気側チュ
ーブ本体３ａの端部には、燃焼空気一次加熱用の二重筒
式の熱交換器６が取付けられ、さらにこの熱交換器６の
空気出口７に接続したバヨネット形の熱交換器８が、燃
焼空気二次加熱用として、排気側チューブ本体３ａ内に
該チューブ本体３ａと同芯に挿入配置され、その先端部
９は炉壁１の内壁面１ａを越えて炉内位置に達してい
る。熱交換器８の内筒８ａ内には、断熱材製の断熱管８
ｂが嵌装してある。１１は熱交換器６の空気流入口で、
ブロワに接続されており、また１２は熱交換器６の外側
の空気流通室１３内に旋回流路を形成させるためのらせ
ん金物から成る仕切である。１４は熱交換器６の排ガス
出口管で、燃料ガス予熱用のレキュペレータ１５に接続
されている。また２１は通気性固体から成り排気下流側
に向って拡径するテーパ筒状の第１仕切、２２は同じく
通気性固体から成り排気下流側に向って縮径するテーパ
筒状の第２仕切である。この通気性固体とは金属やセラ
ミック等の耐熱材料から成り、網状、ハニカム状、多孔
質状等の通気性を有する形状に成形された適宜厚さの固
体で、この実施例では通気性固体として耐熱金網（線径
0.6〜0.8mm，１６〜８メッシュ）を４〜８枚積層したも
のを筒状に成形して用いている。第１仕切２１の一端部
（炉内側端部）は耐熱材製のシール板２３によりシール
され、他端部は炉壁１の内壁面１ａ位置付近で排気側チ
ューブ本体３ａの内面に嵌装した耐熱材製のシールリン
グ２４に固着してある。また第２仕切２２の一端部はシ
ールリング２４に、他端部は熱交換器８の外筒８ｃにそ
れぞれ固着してあり、この第２仕切２２と第１仕切２１
により囲繞された熱交換室２５内に、熱交換器８が挿入
配置されている。
一方チューブ本体３の入口側のバーナ側チューブ本体３
ｂには、自己再循環式バーナ（自己排ガス再循環式バー
ナ）３０が設けられている。３１はインジェクタタイル
（吸引補助タイル）で、バーナ側チューブ本体３ｂのバ
ーナ側端部３２にフランジ接続された内筒３３内に嵌装
固着され、その前面３１ａは炉壁１の内壁面１ａよりも
炉内に突出した位置に達している。３４は燃料ノズル
で、その先端はインジェクタタイル３１内に開口してお
り、配管３５を介してレキュペレータ１５に接続されて
いる。また３６は燃料ノズル３４と同芯の燃焼空気ノズ
ルで、その先端はインジェクタタイル３１の手前で開口
しており、配管３７を介して熱交換器８の予熱空気出口
１７に接続されている。３８は燃焼空気ノズル３６の外
側に形成された再循環室で、配管３９を介して排ガス出
口管１４の分岐口１８に接続されている。また４０はパ
イロットバーナであり、その先端部が対向するインジェ
クタタイル部分には、パイロットフレーム誘導用の溝４
１が設けてある。また第２図に示すようにインジェクタ
タイル支持用の内筒３３のフランジ４３には、バーナ側
チューブ本体３ｂと内筒３３の間のすきま４４内に開口
する開口部４５と、この開口部に連通する圧力検出孔４
６とが穿設してある。
ｂには、自己再循環式バーナ（自己排ガス再循環式バー
ナ）３０が設けられている。３１はインジェクタタイル
（吸引補助タイル）で、バーナ側チューブ本体３ｂのバ
ーナ側端部３２にフランジ接続された内筒３３内に嵌装
固着され、その前面３１ａは炉壁１の内壁面１ａよりも
炉内に突出した位置に達している。３４は燃料ノズル
で、その先端はインジェクタタイル３１内に開口してお
り、配管３５を介してレキュペレータ１５に接続されて
いる。また３６は燃料ノズル３４と同芯の燃焼空気ノズ
ルで、その先端はインジェクタタイル３１の手前で開口
しており、配管３７を介して熱交換器８の予熱空気出口
１７に接続されている。３８は燃焼空気ノズル３６の外
側に形成された再循環室で、配管３９を介して排ガス出
口管１４の分岐口１８に接続されている。また４０はパ
イロットバーナであり、その先端部が対向するインジェ
クタタイル部分には、パイロットフレーム誘導用の溝４
１が設けてある。また第２図に示すようにインジェクタ
タイル支持用の内筒３３のフランジ４３には、バーナ側
チューブ本体３ｂと内筒３３の間のすきま４４内に開口
する開口部４５と、この開口部に連通する圧力検出孔４
６とが穿設してある。
上記構成のラジアントチューブ２の運転時においては、
ブロワにより燃焼用空気を空気流入口１１内に圧送し、
燃焼排ガスをレキュペレータ１５の出口側から吸引する
押込み／吸引組合せ方式で運転し、チューブ本体３の内
圧を炉圧より低目になるように制御し、チューブ本体３
が破れたときの炉内汚染防止をはかる。このとき圧力検
出孔４６に圧力検出器を接続して、燃焼状態により変動
するチューブ本体３の内圧を測定し、この内圧に応じて
押込み圧あるいは吸引圧の制御をおこなうことにより安
定した燃焼状態が得られる。パイロットバーナ４０の電
気着火による点火により、パイロットフレームは溝４１
を経て燃料ノズル３４の先端部に確実に到達し、燃料の
着火を確実におこなうことができ、燃料ガスの燃焼が開
始される。燃焼による排ガスはベンド４部を越えたあ
と、伝熱促進体５を流過する際に攪拌され排気側チュー
ブ本体３ａへの伝熱が促進される。
ブロワにより燃焼用空気を空気流入口１１内に圧送し、
燃焼排ガスをレキュペレータ１５の出口側から吸引する
押込み／吸引組合せ方式で運転し、チューブ本体３の内
圧を炉圧より低目になるように制御し、チューブ本体３
が破れたときの炉内汚染防止をはかる。このとき圧力検
出孔４６に圧力検出器を接続して、燃焼状態により変動
するチューブ本体３の内圧を測定し、この内圧に応じて
押込み圧あるいは吸引圧の制御をおこなうことにより安
定した燃焼状態が得られる。パイロットバーナ４０の電
気着火による点火により、パイロットフレームは溝４１
を経て燃料ノズル３４の先端部に確実に到達し、燃料の
着火を確実におこなうことができ、燃料ガスの燃焼が開
始される。燃焼による排ガスはベンド４部を越えたあ
と、伝熱促進体５を流過する際に攪拌され排気側チュー
ブ本体３ａへの伝熱が促進される。
さらに排ガスは第１仕切２１を外側から内側へ通過して
熱交換室２５内に流入し、このとき第１仕切２１は表面
積が大きいためその外側表面部は排ガス温度に近い高温
に加熱され、この第１仕切２１からの放射伝熱により炉
内側の排気側チューブ本体３ａが効果的に加熱される。
熱交換室２５内を流過した排ガスは第２仕切２２を内側
から外側へ通過して第２仕切２２の内側面を昇温させ、
熱交換器６を通過後、降温した排ガスはレキュペレータ
１５を通過して燃料ガスを予熱後外部へ吸引排出され
る。
熱交換室２５内に流入し、このとき第１仕切２１は表面
積が大きいためその外側表面部は排ガス温度に近い高温
に加熱され、この第１仕切２１からの放射伝熱により炉
内側の排気側チューブ本体３ａが効果的に加熱される。
熱交換室２５内を流過した排ガスは第２仕切２２を内側
から外側へ通過して第２仕切２２の内側面を昇温させ、
熱交換器６を通過後、降温した排ガスはレキュペレータ
１５を通過して燃料ガスを予熱後外部へ吸引排出され
る。
上記排ガスの熱交換室２５部の通過にあたっては、テー
パ筒状の第１仕切２１および第２仕切２２は、チューブ
長手方向に直進しようとする排ガス流を斜めに横切る形
で延びているので、シール板２３により熱交換室２５内
への流入を阻止された排ガス流は、両仕切各部をほぼ均
一な流量分布で通過し、両仕切は局部的に加熱されずほ
ぼ均一に加熱される。このため排気側チューブ本体３ａ
および熱交換器８は広範囲にわたって放射加熱され、排
気側チューブ本体３ａの温度分布は良好となり、熱交換
器８部における高い熱交換効率が得られる。さらに、上
記のように仕切各部をほぼ均一に排ガスが流れるので、
仕切通過による排ガスの圧力損失は小さく、このため圧
力損失を過大とすることなしに仕切を厚くして、通気性
固体への熱回収量の増加をはかり、排気側チューブ本体
３ａの加熱量の増加および熱交換器８の熱交換効率の向
上をはかることができる。
パ筒状の第１仕切２１および第２仕切２２は、チューブ
長手方向に直進しようとする排ガス流を斜めに横切る形
で延びているので、シール板２３により熱交換室２５内
への流入を阻止された排ガス流は、両仕切各部をほぼ均
一な流量分布で通過し、両仕切は局部的に加熱されずほ
ぼ均一に加熱される。このため排気側チューブ本体３ａ
および熱交換器８は広範囲にわたって放射加熱され、排
気側チューブ本体３ａの温度分布は良好となり、熱交換
器８部における高い熱交換効率が得られる。さらに、上
記のように仕切各部をほぼ均一に排ガスが流れるので、
仕切通過による排ガスの圧力損失は小さく、このため圧
力損失を過大とすることなしに仕切を厚くして、通気性
固体への熱回収量の増加をはかり、排気側チューブ本体
３ａの加熱量の増加および熱交換器８の熱交換効率の向
上をはかることができる。
燃焼用空気は空気流入口１１から供給され、熱交換器６
で予熱されたあと、熱交換器８に供給されるが、熱交換
器８の内管８ａ内に断熱管８ｂを嵌装してあるのでより
高温に加熱される。このようにして燃焼用空気は熱交換
器６および８により十分予熱され、燃焼空気ノズル３６
からインジェクタタイル３１内に噴出され、一方熱交換
器６を出た排ガスの一部は再循環室３８内に吸引されイ
ンジェクタタイル３１の前方へ噴出し、低過剰空気のも
とで燃料ガスの低ＮＯＸ燃焼がおこなわれるのである。
で予熱されたあと、熱交換器８に供給されるが、熱交換
器８の内管８ａ内に断熱管８ｂを嵌装してあるのでより
高温に加熱される。このようにして燃焼用空気は熱交換
器６および８により十分予熱され、燃焼空気ノズル３６
からインジェクタタイル３１内に噴出され、一方熱交換
器６を出た排ガスの一部は再循環室３８内に吸引されイ
ンジェクタタイル３１の前方へ噴出し、低過剰空気のも
とで燃料ガスの低ＮＯＸ燃焼がおこなわれるのである。
上記構成のラジアントチューブ２を用い、熱処理炉にお
いてブタンガスを毎時７００００kcalの割合で燃焼さ
せ、炉内温度を１０７０℃に維持する操業をおこなっっ
たところ、燃焼用空気の予熱温度は８００℃、燃料ガス
の予熱温度は４００℃であり、ラジアントチューブの熱
効率は７３％、排ガス中のＮＯＸ濃度は１００ppmとい
う結果が得られた。これに対して同発熱量の二段燃焼バ
ーナを用いていた従来の操業時のラジアントチューブの
熱効率は５０％、ＮＯＸ濃度は１５０ppmであった。
いてブタンガスを毎時７００００kcalの割合で燃焼さ
せ、炉内温度を１０７０℃に維持する操業をおこなっっ
たところ、燃焼用空気の予熱温度は８００℃、燃料ガス
の予熱温度は４００℃であり、ラジアントチューブの熱
効率は７３％、排ガス中のＮＯＸ濃度は１００ppmとい
う結果が得られた。これに対して同発熱量の二段燃焼バ
ーナを用いていた従来の操業時のラジアントチューブの
熱効率は５０％、ＮＯＸ濃度は１５０ppmであった。
なお上記実施例では、インジェクタタイル３１の前面３
１ａを炉壁の内壁面１ａより炉内側に位置させたので、
火炎４７の高温部が炉壁１から炉内側へ移動するため、
第３図に示すようにインジェクタタイル３１の前面３１
ａと内壁面１ａをほぼ面一にした従来例に比べて、チュ
ーブ本体３（ベンド手前側）の温度分布の均一化をはか
ることができ、チューブ本体３の熱応力の緩和、チュー
ブ本体の酸化の抑制、被熱物の均熱化等に寄与する結果
が得られた。また燃料ノズル３４の先端は燃焼空気ノズ
ル３６より突出し、かつインジェクタタイル３１内に開
口しているので、燃焼は主としてインジェクタタイル３
１よりも炉内側でおこなわれるため、良好な再循環ガス
吸引作用が得られ、低ＮＯＸ化が確実に達成される。
１ａを炉壁の内壁面１ａより炉内側に位置させたので、
火炎４７の高温部が炉壁１から炉内側へ移動するため、
第３図に示すようにインジェクタタイル３１の前面３１
ａと内壁面１ａをほぼ面一にした従来例に比べて、チュ
ーブ本体３（ベンド手前側）の温度分布の均一化をはか
ることができ、チューブ本体３の熱応力の緩和、チュー
ブ本体の酸化の抑制、被熱物の均熱化等に寄与する結果
が得られた。また燃料ノズル３４の先端は燃焼空気ノズ
ル３６より突出し、かつインジェクタタイル３１内に開
口しているので、燃焼は主としてインジェクタタイル３
１よりも炉内側でおこなわれるため、良好な再循環ガス
吸引作用が得られ、低ＮＯＸ化が確実に達成される。
また上記実施例では、空気予熱用に２個の熱交換器６，
８を直列に接続して用いたので、空気予熱性能が特に良
好であるが、熱交換器８の能力が大きい場合は熱交換器
６を省略することもできる。また燃料予熱用のレキュペ
レータ１５も省略してもよい。
８を直列に接続して用いたので、空気予熱性能が特に良
好であるが、熱交換器８の能力が大きい場合は熱交換器
６を省略することもできる。また燃料予熱用のレキュペ
レータ１５も省略してもよい。
さらに伝熱促進体５としては、ガス流方向に向う仕切部
を有し排ガスに乱流を生じさせるものであれば、断面Ｙ
字状その他の各種形状のものを用いることができる。ま
た上記実施例では伝熱促進体５として、排ガス上流側が
先細状のものを用いたので、仕切部間を流出した排ガス
が一旦拡流後、下流側の伝熱促進体内を流入するため、
乱流促進効果が特に良好であるが、先細状とせず均一断
面のものを用いることもできる。
を有し排ガスに乱流を生じさせるものであれば、断面Ｙ
字状その他の各種形状のものを用いることができる。ま
た上記実施例では伝熱促進体５として、排ガス上流側が
先細状のものを用いたので、仕切部間を流出した排ガス
が一旦拡流後、下流側の伝熱促進体内を流入するため、
乱流促進効果が特に良好であるが、先細状とせず均一断
面のものを用いることもできる。
（考案の効果） 以上説明したようにこの考案によれば、第１仕切による
チューブ本体への伝熱の促進と、第１仕切および第２仕
切により囲繞された小形高温の熱交換室内における燃焼
用空気との高効率の熱交換により、排ガスの排熱を大量
に回収し有効利用できるので、小形で熱効率が高くチュ
ーブ温度分布の良好なラジアントチューブを得ることが
できる。
チューブ本体への伝熱の促進と、第１仕切および第２仕
切により囲繞された小形高温の熱交換室内における燃焼
用空気との高効率の熱交換により、排ガスの排熱を大量
に回収し有効利用できるので、小形で熱効率が高くチュ
ーブ温度分布の良好なラジアントチューブを得ることが
できる。
また、特にテーパ筒状の第１仕切および第２仕切はチュ
ーブ長手方向に直進しようとする排ガス流を斜めに横切
る形で延びているので、排ガス流は両仕切各部をほぼ均
一な流量分布で通過し、両仕切はほぼ均一に加熱される
ため、チューブ温度分布は良好となり、熱交換器部にお
いても高い熱交換効率が得られるとともに、仕切通過に
よる排ガスの圧力損失は小さいため、圧力損失を過大と
することなく仕切を厚くして熱回収量の増加をはかり、
排気側チューブ本体の加熱量の増加および熱交換器の熱
交換効率の向上をはかることができる。
ーブ長手方向に直進しようとする排ガス流を斜めに横切
る形で延びているので、排ガス流は両仕切各部をほぼ均
一な流量分布で通過し、両仕切はほぼ均一に加熱される
ため、チューブ温度分布は良好となり、熱交換器部にお
いても高い熱交換効率が得られるとともに、仕切通過に
よる排ガスの圧力損失は小さいため、圧力損失を過大と
することなく仕切を厚くして熱回収量の増加をはかり、
排気側チューブ本体の加熱量の増加および熱交換器の熱
交換効率の向上をはかることができる。
第１図はこの考案の一実施例を示すラジアントチューブ
の縦断面図、第２図は第１図のＡ部拡大図、第３図はバ
ーナ側チューブ本体の温度分布線図である。 １…炉壁、２…ラジアントチューブ、３…チューブ本
体、３ａ…排気側チューブ本体、３ｂ…バーナ側チュー
ブ本体、８…熱交換器、１４…排ガス出口管、２１…第
１仕切、２２…第２仕切、２３…シール板、２４…シー
ルリング、２５…熱交換室、３０…自己再循環式バー
ナ、３４…燃料ノズル、３６…燃焼空気ノズル、３７…
配管。
の縦断面図、第２図は第１図のＡ部拡大図、第３図はバ
ーナ側チューブ本体の温度分布線図である。 １…炉壁、２…ラジアントチューブ、３…チューブ本
体、３ａ…排気側チューブ本体、３ｂ…バーナ側チュー
ブ本体、８…熱交換器、１４…排ガス出口管、２１…第
１仕切、２２…第２仕切、２３…シール板、２４…シー
ルリング、２５…熱交換室、３０…自己再循環式バー
ナ、３４…燃料ノズル、３６…燃焼空気ノズル、３７…
配管。
Claims (1)
- 【請求項１】排気側チューブ本体内に、炉内側端部がシ
ール板により閉鎖され排気下流側に向って拡径するテー
パ筒状の通気性固体から成る第１仕切を炉内壁面より炉
内側の位置に配設するとともに、排気下流側に向って縮
径するテーパ筒状の通気性固体から成る第２仕切を上記
第１仕切より排気下流側の位置に配設し、上記第１仕切
および第２仕切を、排気側チューブ本体内に嵌装したシ
ールリングを介して連結して該両仕切により囲繞された
熱交換室を形成させ、この熱交換室内に燃焼空気予熱用
の熱交換器を設けたことを特徴とするラジアントチュー
ブ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1987067293U JPH064171Y2 (ja) | 1987-05-01 | 1987-05-01 | ラジアントチユ−ブ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1987067293U JPH064171Y2 (ja) | 1987-05-01 | 1987-05-01 | ラジアントチユ−ブ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63173613U JPS63173613U (ja) | 1988-11-10 |
| JPH064171Y2 true JPH064171Y2 (ja) | 1994-02-02 |
Family
ID=30906066
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1987067293U Expired - Lifetime JPH064171Y2 (ja) | 1987-05-01 | 1987-05-01 | ラジアントチユ−ブ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH064171Y2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012193946A (ja) * | 2011-02-28 | 2012-10-11 | Jfe Steel Corp | 空気予熱装置および排気再循環装置 |
| JP2013194977A (ja) * | 2012-03-19 | 2013-09-30 | Spinworks Llc | ラジアントチューブ式加熱装置 |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5300725B2 (ja) * | 2006-09-18 | 2013-09-25 | ストーム ディヴェロップメント エルエルシー | 放射熱伝達システム |
| JP5670630B2 (ja) * | 2009-10-30 | 2015-02-18 | 新日鐵住金株式会社 | ラジアントチューブ式加熱装置のレキュペレータ保護方法 |
| JP2011241989A (ja) * | 2010-05-14 | 2011-12-01 | Nippon Steel Engineering Co Ltd | ラジアントチューブバーナ用熱交換器 |
| JP5966352B2 (ja) * | 2011-12-26 | 2016-08-10 | Ｊｆｅスチール株式会社 | ラジアントチューブ式加熱装置 |
| JP5966431B2 (ja) * | 2012-02-28 | 2016-08-10 | Ｊｆｅスチール株式会社 | ラジアントチューブバーナ |
| JP6044508B2 (ja) * | 2013-10-28 | 2016-12-14 | Ｊｆｅスチール株式会社 | ラジアントチューブ式加熱装置 |
| JP6521905B2 (ja) * | 2016-06-07 | 2019-05-29 | 中外炉工業株式会社 | ラジアントチューブバーナーユニット及び工業炉 |
| JP2021028544A (ja) * | 2017-12-01 | 2021-02-25 | 株式会社エコプラナ | 気液燃料の燃焼装置及び燃焼方法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3114971A1 (de) * | 1980-04-14 | 1982-01-14 | Supertex, Inc., 94086 Sunnyvale, Calif. | Dmos-halbleiterbauelement |
| JPS5816108A (ja) * | 1981-07-23 | 1983-01-29 | Daido Steel Co Ltd | バ−ナ |
| JPS5818015A (ja) * | 1981-07-24 | 1983-02-02 | Daido Steel Co Ltd | 放射管 |
| JPS58154311U (ja) * | 1982-04-09 | 1983-10-15 | 大同特殊鋼株式会社 | ラジアントチユ−ブバ−ナ |
| JPS5959629U (ja) * | 1982-10-14 | 1984-04-18 | 日本鋼管株式会社 | ラジアントチユ−ブ機構 |
-
1987
- 1987-05-01 JP JP1987067293U patent/JPH064171Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012193946A (ja) * | 2011-02-28 | 2012-10-11 | Jfe Steel Corp | 空気予熱装置および排気再循環装置 |
| JP2013194977A (ja) * | 2012-03-19 | 2013-09-30 | Spinworks Llc | ラジアントチューブ式加熱装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63173613U (ja) | 1988-11-10 |
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