JPH0743231B2 - 熱交換器 - Google Patents
熱交換器Info
- Publication number
- JPH0743231B2 JPH0743231B2 JP5079987A JP7998793A JPH0743231B2 JP H0743231 B2 JPH0743231 B2 JP H0743231B2 JP 5079987 A JP5079987 A JP 5079987A JP 7998793 A JP7998793 A JP 7998793A JP H0743231 B2 JPH0743231 B2 JP H0743231B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- air
- heat storage
- storage body
- pipe
- hot 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
Links
Classifications
-
- 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
- Air Supply (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は，環状の蓄熱体を有し，
高温ガス加熱炉の燃焼廃ガスをこの蓄熱体に通して放熱
させ，空気例えばバーナの燃焼用空気をこの蓄熱体に通
して予熱する熱交換器に関する。
高温ガス加熱炉の燃焼廃ガスをこの蓄熱体に通して放熱
させ，空気例えばバーナの燃焼用空気をこの蓄熱体に通
して予熱する熱交換器に関する。
【０００２】
【従来の技術】環状蓄熱体の端面に仕切り板により空気
接続箱を形成して，蓄熱体の円弧区域に連通させ，蓄熱
体の残りの円弧区域に燃焼廃ガスを通すようにし，蓄熱
体をその軸線の周りに回転させる熱交換器は公知である
（特開平１−２２２１０２号公報）。
接続箱を形成して，蓄熱体の円弧区域に連通させ，蓄熱
体の残りの円弧区域に燃焼廃ガスを通すようにし，蓄熱
体をその軸線の周りに回転させる熱交換器は公知である
（特開平１−２２２１０２号公報）。
【０００３】このような熱交換器では，蓄熱体の全断面
にわたつて均一に空気が通されるので，均一な熱回収が
行われるため，熱効率が高いという利点がある反面，か
なりの重量の蓄熱体を回転させるためその支持部の構造
を強固にせねばならず，また比較的大きい駆動動力を必
要とする。また通常はセラミックスから成る蓄熱体は脆
く，回転するため破損し易いという欠点もある。
にわたつて均一に空気が通されるので，均一な熱回収が
行われるため，熱効率が高いという利点がある反面，か
なりの重量の蓄熱体を回転させるためその支持部の構造
を強固にせねばならず，また比較的大きい駆動動力を必
要とする。また通常はセラミックスから成る蓄熱体は脆
く，回転するため破損し易いという欠点もある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は，回転
部分の重量を小さくでき，蓄熱体の破損するおそれも少
ない熱交換器を提供することである。
部分の重量を小さくでき，蓄熱体の破損するおそれも少
ない熱交換器を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するた
め，本発明による熱交換器は，熱交換器の軸線に関して
環状の高温ガス通路内に固定的に設けられる環状の蓄熱
体と，この蓄熱体の両端面にある同様に環状の高温ガス
入口及び高温ガス出口と，蓄熱体を軸線方向に貫通して
熱交換器の軸線の周りに回転可能に支持される第１の空
気流路管と，この第１の空気流路管を回転駆動する回転
駆動装置と，この第１の空気流路管に固定されて蓄熱体
の高温ガス入口及び高温ガス出口の円弧区域に連通する
第１及び第２の空気接続箱とを有し，第１の空気接続箱
が蓄熱体の高温ガス入口の側で第１の空気流路管に連通
し，第２の空気接続箱が，蓄熱体の高温ガス出口の側
で，第１の空気流路管とこの第１の空気流路管を同心的
に包囲してこれに固定される第２の空気流路管との間の
環状空気流路に連通している。
め，本発明による熱交換器は，熱交換器の軸線に関して
環状の高温ガス通路内に固定的に設けられる環状の蓄熱
体と，この蓄熱体の両端面にある同様に環状の高温ガス
入口及び高温ガス出口と，蓄熱体を軸線方向に貫通して
熱交換器の軸線の周りに回転可能に支持される第１の空
気流路管と，この第１の空気流路管を回転駆動する回転
駆動装置と，この第１の空気流路管に固定されて蓄熱体
の高温ガス入口及び高温ガス出口の円弧区域に連通する
第１及び第２の空気接続箱とを有し，第１の空気接続箱
が蓄熱体の高温ガス入口の側で第１の空気流路管に連通
し，第２の空気接続箱が，蓄熱体の高温ガス出口の側
で，第１の空気流路管とこの第１の空気流路管を同心的
に包囲してこれに固定される第２の空気流路管との間の
環状空気流路に連通している。
【０００６】
【発明の効果】こうして本発明によれば，蓄熱体は固定
しているので，破損のおそれがない。また回転部分とし
ての空気流路管及び空気接続箱は重量が小さく，従つて
小さい駆動動力ですみ，また耐熱鋼板から成つているの
で，破損のおそれもない。しかも空気流路管における空
気の流通方向は任意に選ぶことができる。
しているので，破損のおそれがない。また回転部分とし
ての空気流路管及び空気接続箱は重量が小さく，従つて
小さい駆動動力ですみ，また耐熱鋼板から成つているの
で，破損のおそれもない。しかも空気流路管における空
気の流通方向は任意に選ぶことができる。
【０００７】
【実施例】図１及び２において，高温の燃焼廃ガスを通
される廃ガスチユーブ１の端部内には，パツキン２を介
して熱交換器の耐熱鋼製外管３が固定され，この外管３
内に同心的に固定される内管４と共に，環状の燃焼廃ガ
ス通路５を形成している。この燃焼廃ガス通路５内に
は，例えばセラミツクスから成り直径１ｍｍの軸線方向
穴を多数持つ蓄熱体６が固定的に設けられている。蓄熱
体６の両端面には，複数の半径面にあつて外管３と内管
４とを結合する区画板により形成される複数の扇形区画
から成る燃焼廃ガス入口７及び出口８が形成されてい
る。
される廃ガスチユーブ１の端部内には，パツキン２を介
して熱交換器の耐熱鋼製外管３が固定され，この外管３
内に同心的に固定される内管４と共に，環状の燃焼廃ガ
ス通路５を形成している。この燃焼廃ガス通路５内に
は，例えばセラミツクスから成り直径１ｍｍの軸線方向
穴を多数持つ蓄熱体６が固定的に設けられている。蓄熱
体６の両端面には，複数の半径面にあつて外管３と内管
４とを結合する区画板により形成される複数の扇形区画
から成る燃焼廃ガス入口７及び出口８が形成されてい
る。
【０００８】外管３の後端は端壁１１により閉鎖され，
この端壁１１は半径方向外方へ延長されて，廃ガスチユ
ーブ１の後端にフランジ結合されている。なお蓄熱体６
の燃焼廃ガス出口８は，外管３及び廃ガスチユーブ１の
後端範囲にある開口１２及び燃焼廃ガス接続口１３に連
通している。廃ガスチユーブ１と同じ径を持ちこの廃ガ
スチユーブに対して同軸的に延びて端壁１１にフランジ
結合される空気筒１４は端壁１５により閉鎖され，この
空気筒１４内の空気室１６は空気接続口１７に連通して
いる。
この端壁１１は半径方向外方へ延長されて，廃ガスチユ
ーブ１の後端にフランジ結合されている。なお蓄熱体６
の燃焼廃ガス出口８は，外管３及び廃ガスチユーブ１の
後端範囲にある開口１２及び燃焼廃ガス接続口１３に連
通している。廃ガスチユーブ１と同じ径を持ちこの廃ガ
スチユーブに対して同軸的に延びて端壁１１にフランジ
結合される空気筒１４は端壁１５により閉鎖され，この
空気筒１４内の空気室１６は空気接続口１７に連通して
いる。
【０００９】半径方向間隔をおいて蓄熱体６を同心的に
貫通する回転可能な第１の耐熱鋼板製空気流路管２１
は，蓄熱体６の燃焼廃ガス入口７に続いて第１の耐熱鋼
板製空気接続箱２２を持ち，空気流路管２１の軸線に沿
つてこの空気接続箱の自由端面から突出する軸頚２３
が，半径方向リブを介して外管３に固定される軸受２４
に支持されている。空気接続箱２２は，図２からわかる
ように扇形体の輪郭を持ち，その内部空間２５は，空気
流路管２１の内部空間に連通し，蓄熱体側端壁にある円
弧状開口２６を介して，蓄熱体６の燃焼廃ガス入口７の
対応する円弧区域に連通している。この円弧状開口２６
の周りには，空気接続箱２２の蓄熱体側端壁と蓄熱体６
の燃焼廃ガス入口７との間の間隙をふさぐパツキン２７
が設けられている。
貫通する回転可能な第１の耐熱鋼板製空気流路管２１
は，蓄熱体６の燃焼廃ガス入口７に続いて第１の耐熱鋼
板製空気接続箱２２を持ち，空気流路管２１の軸線に沿
つてこの空気接続箱の自由端面から突出する軸頚２３
が，半径方向リブを介して外管３に固定される軸受２４
に支持されている。空気接続箱２２は，図２からわかる
ように扇形体の輪郭を持ち，その内部空間２５は，空気
流路管２１の内部空間に連通し，蓄熱体側端壁にある円
弧状開口２６を介して，蓄熱体６の燃焼廃ガス入口７の
対応する円弧区域に連通している。この円弧状開口２６
の周りには，空気接続箱２２の蓄熱体側端壁と蓄熱体６
の燃焼廃ガス入口７との間の間隙をふさぐパツキン２７
が設けられている。
【００１０】蓄熱体７の燃焼廃ガス出口８に続いて，第
２の空気接続箱２８が第１の空気流路管２１上に固定さ
れ，同様に扇形体の輪郭を持ち，その内部空間２９は，
蓄熱体側端壁にある円弧状開口３０を介して，蓄熱体６
の燃焼廃ガス出口８の対応する円弧区域に連通してい
る。円弧状開口３０の周りには，空気接続箱２８の蓄熱
体側端壁と蓄熱体６の燃焼廃ガス出口８との間の間隙を
ふさぐパツキン３１が設けられている。第２の空気接続
箱２８に続いて，第１の空気流路管２１の周りには半径
方向間隔をおいて第２の空気流路管３２が固定され，こ
の空気流路管３２と第１の空気流路管２１との間に形成
される環状空気流路３３は，空気接続箱２８の内部空間
２９に連通している。パツキン３４を介して端壁１１を
貫通する空気流路管３２の自由端は空気室１６へ開口し
ている。
２の空気接続箱２８が第１の空気流路管２１上に固定さ
れ，同様に扇形体の輪郭を持ち，その内部空間２９は，
蓄熱体側端壁にある円弧状開口３０を介して，蓄熱体６
の燃焼廃ガス出口８の対応する円弧区域に連通してい
る。円弧状開口３０の周りには，空気接続箱２８の蓄熱
体側端壁と蓄熱体６の燃焼廃ガス出口８との間の間隙を
ふさぐパツキン３１が設けられている。第２の空気接続
箱２８に続いて，第１の空気流路管２１の周りには半径
方向間隔をおいて第２の空気流路管３２が固定され，こ
の空気流路管３２と第１の空気流路管２１との間に形成
される環状空気流路３３は，空気接続箱２８の内部空間
２９に連通している。パツキン３４を介して端壁１１を
貫通する空気流路管３２の自由端は空気室１６へ開口し
ている。
【００１１】第１の空気流路管２１はパツキン３５を介
して端壁１５を貫通し，その端部は回転継手３６を介し
て空気接続口３７に接続されている。空気流路管２１
は，歯付きベルト伝動装置３８と減速機付き電動機３９
から成る回転駆動装置により回転駆動される。
して端壁１５を貫通し，その端部は回転継手３６を介し
て空気接続口３７に接続されている。空気流路管２１
は，歯付きベルト伝動装置３８と減速機付き電動機３９
から成る回転駆動装置により回転駆動される。
【００１２】廃ガスチユーブ１を通る高温の燃焼廃ガス
は，熱交換器の外管３へ例えば９００℃で入る。一方空
気接続口３７から回転継手３６を介して例えば２０℃の
空気が空気流路管２１へ入る。空気流路管２１，３２及
び空気接続箱２２，２８は，電動機３９により例えば毎
分１〜４回転の速度でゆつくり回転駆動される。空気流
路管２１から空気接続箱２２の円弧状開口２６を介し
て，入口７から蓄熱体６の対応する円弧区域へ入る。こ
の円弧区域の断面積は，蓄熱体６の全断面積の４０〜４
５％とすることができる。燃焼廃ガスは残りの円弧区域
従つて蓄熱体６の全断面積の５５〜６０％を通つて，こ
の蓄熱体６に放熱し，例えば３００℃の温度で開口１２
及び燃焼廃ガス接続口１３を通つて出て行く。燃焼廃ガ
スにより加熱された蓄熱体６の円弧区域を通る間にこの
蓄熱体により例えば７００℃に温度上昇した空気は，空
気接続箱２８から環状空気流路３３を通り，空気室１６
から空気接続口１７を経て図示しないバーナへ達し，予
熱された燃焼用空気として用いられる。空気の流れを逆
にして，燃焼廃ガスに対して並流となるようにすること
もできる。
は，熱交換器の外管３へ例えば９００℃で入る。一方空
気接続口３７から回転継手３６を介して例えば２０℃の
空気が空気流路管２１へ入る。空気流路管２１，３２及
び空気接続箱２２，２８は，電動機３９により例えば毎
分１〜４回転の速度でゆつくり回転駆動される。空気流
路管２１から空気接続箱２２の円弧状開口２６を介し
て，入口７から蓄熱体６の対応する円弧区域へ入る。こ
の円弧区域の断面積は，蓄熱体６の全断面積の４０〜４
５％とすることができる。燃焼廃ガスは残りの円弧区域
従つて蓄熱体６の全断面積の５５〜６０％を通つて，こ
の蓄熱体６に放熱し，例えば３００℃の温度で開口１２
及び燃焼廃ガス接続口１３を通つて出て行く。燃焼廃ガ
スにより加熱された蓄熱体６の円弧区域を通る間にこの
蓄熱体により例えば７００℃に温度上昇した空気は，空
気接続箱２８から環状空気流路３３を通り，空気室１６
から空気接続口１７を経て図示しないバーナへ達し，予
熱された燃焼用空気として用いられる。空気の流れを逆
にして，燃焼廃ガスに対して並流となるようにすること
もできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による熱交換器の軸線に沿う断面図であ
る。
る。
【図２】熱交換器の回転部分の斜視図である。
５ 高温ガス通路 ６ 蓄熱体 ７ 高温ガス入口 ８ 高温ガス出口 ２１，３２ 空気流路管 ２２，２８ 空気接続箱 ３３ 環状空気流路 ３８，３９ 回転駆動装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中西 克之 岡山県倉敷市水島川崎通１丁目（番地な し）川崎製鉄株式会社水島製鉄所内 (72)発明者 中川 二彦 岡山県倉敷市水島川崎通１丁目（番地な し）川崎製鉄株式会社水島製鉄所内 (72)発明者 小橋 正満 岡山県倉敷市水島川崎通１丁目（番地な し）川崎製鉄株式会社水島製鉄所内
Claims (1)
- 【請求項１】 熱交換器の軸線に関して環状の高温ガス
通路（５）内に固定的に設けられる環状の蓄熱体（６）
と，この蓄熱体の両端面にある同様に環状の高温ガス入
口（７）及び高温ガス出口（８）と，蓄熱体（６）を軸
線方向に貫通して熱交換器の軸線の周りに回転可能に支
持される第１の空気流路管（２１）と，この第１の空気
流路管（２１）を回転駆動する回転駆動装置（３８，３
９）と，この第１の空気流路管（２１）に固定されて蓄
熱体（６）の高温ガス入口（７）及び高温ガス出口
（８）の円弧区域に連通する第１及び第２の空気接続箱
（２２，２８）とを有し，第１の空気接続箱（２２）が
蓄熱体（６）の高温ガス入口（７）の側で第１の空気流
路管（２１）に連通し，第２の空気接続箱（２８）が，
蓄熱体（６）の高温ガス出口（８）の側で，第１の空気
流路管（２１）とこの第１の空気流路管（２１）を同心
的に包囲してこれに固定される第２の空気流路管（３
２）との間の環状空気流路（３３）に連通していること
を特徴とする，熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5079987A JPH0743231B2 (ja) | 1993-03-02 | 1993-03-02 | 熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5079987A JPH0743231B2 (ja) | 1993-03-02 | 1993-03-02 | 熱交換器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06257972A JPH06257972A (ja) | 1994-09-16 |
| JPH0743231B2 true JPH0743231B2 (ja) | 1995-05-15 |
Family
ID=13705668
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5079987A Expired - Lifetime JPH0743231B2 (ja) | 1993-03-02 | 1993-03-02 | 熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0743231B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4775398B2 (ja) * | 2008-04-03 | 2011-09-21 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 放射加熱装置 |
-
1993
- 1993-03-02 JP JP5079987A patent/JPH0743231B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06257972A (ja) | 1994-09-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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