JPH08312910A - 蓄熱式ラジアントチューブバーナの冷却方法 - Google Patents

蓄熱式ラジアントチューブバーナの冷却方法

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JPH08312910A
JPH08312910A JP7149614A JP14961495A JPH08312910A JP H08312910 A JPH08312910 A JP H08312910A JP 7149614 A JP7149614 A JP 7149614A JP 14961495 A JP14961495 A JP 14961495A JP H08312910 A JPH08312910 A JP H08312910A
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JP
Japan
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heat storage
radiant tube
cooling
gas
burner
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Application number
JP7149614A
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English (en)
Inventor
Masayasu Oike
正康 大池
Masatoshi Yamamoto
雅俊 山本
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Daido Steel Co Ltd
Original Assignee
Daido Steel Co Ltd
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Publication date
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/34Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery

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  • Air Supply (AREA)
  • Combustion Of Fluid Fuel (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、ラジアントチューブを比較的短時間
に冷却でき、したがって熱処理炉をそれだけ短時間に冷
却できる、蓄熱式ラジアントチューブバーナの冷却方法
を提供するものである。 【構成】本発明は、ラジアントチューブの両端部にバー
ナ及び蓄熱部をそれぞれ備え、一端部のバーナの燃焼時
にその排ガスの顕熱を他端部の蓄熱部で蓄熱しておき、
次に他端部のバーナの燃焼時にその燃焼用ガス或は更に
燃料を上記顕熱を蓄熱しておいた蓄熱部で予熱する蓄熱
式ラジアントチューブバーナの冷却方法であって、一端
部から他端部へと一方向でのみ冷却用ガスを流すと共
に、他端部の蓄熱部及び/又はその下流側に冷却用ガス
を導入することを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は蓄熱式ラジアントチュー
ブバーナの冷却方法に関する。バッチ式或は連続式の熱
処理炉、主に雰囲気炉においてはその間接加熱手段とし
てラジアントチューブバーナ、近年ではなかでも蓄熱式
ラジアントチューブバーナが使用されている。この蓄熱
式ラジアントチューブバーナは、ラジアントチューブの
両端部にバーナ及び蓄熱部をそれぞれ備え、一端部のバ
ーナの燃焼時にその排ガスの顕熱を他端部の蓄熱部で蓄
熱しておき、次に他端部のバーナの燃焼時にその燃焼用
ガス或は更に燃料を上記顕熱を蓄熱しておいた蓄熱部で
予熱することにより、熱効率の向上を図るものである。
本発明はかかる蓄熱式ラジアントチューブバーナの冷却
方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、蓄熱式ラジアントチューブバーナ
の冷却方法として、ラジアントチューブの一端部から他
端部へと冷却用ガスを流し、次に他端部から一端部へと
冷却用ガスを流すという操作を繰り返すことが行なわれ
ている(特公平6−35885)。すなわち従来法で
は、熱処理炉の加熱時において、一端部のバーナを一定
時間燃焼させてその排ガスを他端部へと流し、次に他端
部のバーナを一定時間燃焼させてその排ガスを一端部へ
と流すのを繰り返すのと同様、熱処理炉の冷却時におい
ても、一端部から他端部へと冷却用ガスを一定時間流
し、次に他端部から一端部へと冷却用ガスを一定時間流
すという操作を繰り返しているのである。
【0003】ところが、上記のような従来法には、ラジ
アントチューブの冷却に時間がかかり、したがって熱処
理炉の冷却に時間がかかるという欠点がある。蓄熱式ラ
ジアントチューブバーナを備えた熱処理炉を加熱から冷
却へと移行させるとき、ラジアントチューブの一端部か
ら他端部へと冷却用ガスを流すと、冷却用ガスは高温状
態にある炉内雰囲気に晒されたラジアントチューブによ
って加熱され、加熱されたガスの顕熱が他端部の蓄熱部
で蓄熱される。次に他端部から一端部へと冷却用ガスを
流しても、その冷却用ガスは上記顕熱を蓄熱した蓄熱部
で予熱されてしまうので、冷却用ガスとしての本来の役
目を果たさない。しかも蓄熱部で予熱されたガスは依然
として高温状態にある炉内雰囲気に晒されたラジアント
チューブによって更に加熱され、かくして予熱及び加熱
されたガスの顕熱が一端部の蓄熱部で蓄熱される。結果
的に、熱処理炉の加熱時には熱効率の向上に有効であっ
た蓄熱部が冷却時には逆に障害となって、ラジアントチ
ューブの冷却に時間がかかり、したがって熱処理炉の冷
却に時間がかかるのである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、従来法では、ラジアントチューブの冷却に
時間がかかり、したがって熱処理炉の冷却に時間がかか
る点である。
【0005】
【課題を解決するための手段】しかして本発明は、ラジ
アントチューブの両端部にバーナ及び蓄熱部をそれぞれ
備え、一端部のバーナの燃焼時にその排ガスの顕熱を他
端部の蓄熱部で蓄熱しておき、次に他端部のバーナの燃
焼時にその燃焼用ガス或は更に燃料を上記顕熱を蓄熱し
ておいた蓄熱部で予熱する蓄熱式ラジアントチューブバ
ーナの冷却方法であって、一端部から他端部へと一方向
でのみ冷却用ガスを流すと共に、他端部の蓄熱部及び/
又はその下流側に冷却用ガスを導入することを特徴とす
る蓄熱式ラジアントチューブバーナの冷却方法に係る。
【0006】本発明において、蓄熱式ラジアントチュー
ブバーナはその両端部にバーナ及び蓄熱部をそれぞれ備
えている。この蓄熱式ラジアントチューブバーナは、熱
処理炉の加熱時において一端部のバーナを燃焼させると
きにはその排ガスの顕熱を他端部の蓄熱部で蓄熱してお
き、次に他端部のバーナを燃焼させるときにはその燃焼
用ガス或は更に燃料を上記顕熱を蓄熱しておいた蓄熱部
で予熱するようになっている。
【0007】本発明では、熱処理炉を加熱から冷却へと
移行させるとき、ラジアントチューブの一端部から他端
部へと一方向でのみ冷却用ガス、例えば冷却用空気を流
す。一端部から他端部へと冷却用ガスを一方向でのみ流
すと、冷却用ガスは一端部の蓄熱部で予熱されず、冷却
用ガスとしての本来の役目を果たすので、ラジアントチ
ューブを比較的短時間に冷却でき、したがって熱処理炉
をそれだけ短時間に冷却できる。
【0008】しかし、ラジアントチューブの一端部から
他端部へと一方向でのみ冷却用ガスを流すと、冷却用ガ
スは高温状態にある炉内雰囲気に晒されたラジアントチ
ューブによって加熱され、加熱されたガスの顕熱が一方
的に他端部の蓄熱部で蓄熱される。その結果、他端部の
蓄熱部は高温状態になり、その下流側ではかかる高温状
態の蓄熱部で加熱された高温のガスが発生する。他端部
の蓄熱部が高温状態になり、またその下流側も高温のガ
スによって高温状態になると、他端部に関連する各種の
機器、例えば他端部に接続された切換弁のシール材が熱
損傷を受け、また他端部から高温の排ガスが排出される
と、作業者にとって危険である。そこで本発明では、他
端部に関連する機器の熱損傷を防止してその寿命を長く
し、また作業者の安全を確保するため、他端部の蓄熱部
及び/又はその下流側に冷却用ガスを導入する。
【0009】
【実施例】図1は本発明の一実施状態を略示する縦断面
図、図2は図1の四方切換弁を示す部分拡大縦断面図で
ある。熱処理炉11に蓄熱式ラジアントチューブバーナ
21が装着されている。蓄熱式ラジアントチューブバー
ナ21はU字型のラジアントチューブ31の一端部にバ
ーナ41及び蓄熱部51を備え、また他端部にバーナ4
2及び蓄熱部52を備えている。ラジアントチューブ3
1の一端部及び他端部は共用の四方切換弁61に接続さ
れている。四方切換弁61は、弁本体62と、弁本体6
2の中心部を支点とする回転弁子63と、弁本体62の
内周に所定間隔を空けて突設された合計4個のストッパ
64a〜64dと、これらのストッパ64a〜64dに
それぞれ取付けられた合計4個のシール材65a〜65
dとを備えている。四方切換弁61にはガス供給管71
及びガス排出管81が接続されており、ラジアントチュ
ーブ31の蓄熱部52の下流側には四方切換弁61の上
流側において冷却用ガス導入管91が接続されている。
【0010】図1及び図2に示した一実施状態では、熱
処理炉11を加熱から冷却へと移行させるときのラジア
ントチューブ31の冷却に際し、四方切換弁61の回転
弁子63をストッパ64aのシール材65a及びストッ
パ64cのシール材65cに当接させた状態で、ガス供
給管71から冷却用空気を供給し、この冷却用空気を、
四方切換弁61→蓄熱部51→ラジアントチューブ31
→蓄熱部52→四方切換弁61→ガス排出管81の経路
により、ラジアントチューブ31の一端部から他端部へ
と一方向でのみ流し、同時に他端部の蓄熱部52の下流
側に冷却用ガス導入管91から冷却用空気を導入してい
る。
【0011】図3は本発明の他の一実施状態を略示する
縦断面図である。熱処理炉12に蓄熱式ラジアントチュ
ーブバーナ22が装着されている。蓄熱式ラジアントチ
ューブバーナ22はU字型のラジアントチューブ32の
一端部にバーナ43及び蓄熱部53を備え、また他端部
にバーナ44及び蓄熱部54を備えている。ラジアント
チューブ32の一端部は三方切換弁66に接続されてお
り、また他端部は三方切換弁67に接続されていて、三
方切換弁66,67それ自体は他の一方の開口がないこ
とを除き前記四方切換弁61と同様の構造になってい
る。三方切換弁66にはガス供給管72及びガス排出管
82が接続されており、また三方切換弁67にはガス供
給管73及びガス排出管83が接続されていて、ラジア
ントチューブ32の蓄熱部54及びその下流側には三方
切換弁67の上流側において冷却用ガス導入管92が接
続されている。
【0012】図3に示した一実施状態では、熱処理炉1
2を加熱から冷却へと移行させるときのラジアントチュ
ーブ32の冷却に際し、ガス供給管72から冷却用空気
を供給し、この冷却用空気を、三方切換弁66→蓄熱部
53→ラジアントチューブ32→蓄熱部54→三方切換
弁67→ガス排出管83の経路により、ラジアントチュ
ーブ32の一端部から他端部へと一方向でのみ流し、同
時に他端部の蓄熱部54及びその下流側に冷却用ガス導
入管92から冷却用空気を導入している。
【0013】実施例1 図1及び図2について前述した一実施状態にしたがい、
バッチ式熱処理炉で機械部品を加熱して冷却した。冷却
直前のラジアントチューブの温度は930℃、炉温は9
00℃、品温は900℃であった。冷却は、ガス供給管
71から20℃の冷却用空気を60m3/時で供給してラ
ジアントチューブ31の一端部から他端部へと一方向で
のみ流し、同時に冷却用ガス導入管91から20℃の冷
却用空気を60m3/時で導入する操作を行なった。冷却
を開始してから10分後、ラジアントチューブ31の温
度は690℃、炉温は800℃、品温は850℃にな
り、この間にガス排出管81から排出されたガスの温度
は70〜170℃であった。
【0014】比較例1 実施例1と同じバッチ式熱処理炉で実施例1と同じ機械
部品を実施例1と同じ温度に加熱して次のように冷却し
た。冷却は、ガス供給管71から20℃の冷却用空気を
60m3/時で供給してラジアントチューブ31の一端部
から他端部へと1分間流した後、四方切換弁61を切換
え、ガス供給管71から20℃の冷却用空気を60m3
時で供給してラジアントチューブ31の他端部から一端
部へと1分間流す操作を繰り返して行なった。冷却を開
始してから60分後、ラジアントチューブ31の温度は
750℃、炉温は850℃、品温は880℃になり、こ
の間にガス排出管81から排出されたガスの温度は10
0〜150℃であった。
【0015】尚、実施例1において、冷却用ガス導入管
91から冷却用空気を導入することなく、ガス供給管7
1から供給した冷却用空気をラジアントチューブ31の
一端部から他端部へと一方向でのみ流し続けた場合、ガ
ス排出管81から排出されたガスの温度は10分後に3
00℃となり、四方切換弁61の耐熱限度を越えた。
【0016】
【発明の効果】既に明らかなように、以上説明した本発
明には、ラジアントチューブを比較的短時間に冷却で
き、したがって熱処理炉をそれだけ短時間に冷却できる
という効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施状態を略示する縦断面図。
【図2】図1の四方切換弁を示す部分拡大縦断面図。
【図3】本発明の他の一実施状態を略示する縦断面図。
【符号の説明】
11,12・・・熱処理炉、21,22・・・蓄熱式ラ
ジアントチューブバーナ、31,32・・・ラジアント
チューブ、41〜44・・・バーナ、51〜54・・・
蓄熱部、61・・・四方切換弁、66,67・・・三方
切換弁、91,92・・・冷却用ガス導入管

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ラジアントチューブの両端部にバーナ及
    び蓄熱部をそれぞれ備え、一端部のバーナの燃焼時にそ
    の排ガスの顕熱を他端部の蓄熱部で蓄熱しておき、次に
    他端部のバーナの燃焼時にその燃焼用ガス或は更に燃料
    を上記顕熱を蓄熱しておいた蓄熱部で予熱する蓄熱式ラ
    ジアントチューブバーナの冷却方法であって、一端部か
    ら他端部へと一方向でのみ冷却用ガスを流すと共に、他
    端部の蓄熱部及び/又はその下流側に冷却用ガスを導入
    することを特徴とする蓄熱式ラジアントチューブバーナ
    の冷却方法。
JP7149614A 1995-05-23 1995-05-23 蓄熱式ラジアントチューブバーナの冷却方法 Pending JPH08312910A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108426247A (zh) * 2017-02-14 2018-08-21 中外炉工业株式会社 蓄热燃烧器的燃料喷嘴冷却结构

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108426247A (zh) * 2017-02-14 2018-08-21 中外炉工业株式会社 蓄热燃烧器的燃料喷嘴冷却结构
CN108426247B (zh) * 2017-02-14 2020-09-01 中外炉工业株式会社 蓄热燃烧器的燃料喷嘴冷却结构
TWI755441B (zh) * 2017-02-14 2022-02-21 日商中外爐工業股份有限公司 再生式燃燒器之燃料噴嘴冷卻構造

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