JPH08312924A - 工業用炉のラジアントチューブ - Google Patents
工業用炉のラジアントチューブInfo
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- JPH08312924A JPH08312924A JP8031016A JP3101696A JPH08312924A JP H08312924 A JPH08312924 A JP H08312924A JP 8031016 A JP8031016 A JP 8031016A JP 3101696 A JP3101696 A JP 3101696A JP H08312924 A JPH08312924 A JP H08312924A
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- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C3/00—Combustion apparatus characterised by the shape of the combustion chamber
- F23C3/002—Combustion apparatus characterised by the shape of the combustion chamber the chamber having an elongated tubular form, e.g. for a radiant tube
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- Y10S165/051—Heat exchange having expansion and contraction relieving or absorbing means
- Y10S165/052—Heat exchange having expansion and contraction relieving or absorbing means for cylindrical heat exchanger
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- Gas Burners (AREA)
- Combustion Of Fluid Fuel (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 改良され、簡単化されたシールを有する堅固
な、工業用炉のためのラジアントチューブを製造する。 【解決手段】 セラミック製ラジアントチューブ７を、
薄壁の金属製スリーブ２５を介して工業用炉のところに
保持する。スリーブ２５の一端は、ラジアントチューブ
７に焼きばめされ、他端はフランジ部分２３に溶接され
る。フランジ部分２３は、相応の炉壁３に設けられたフ
ランジ８とねじ結合されている。水平組付けの場合、ラ
ジアントチューブ７を支えるため、支持管が、ラジアン
トチューブ７を間隔をおいて取囲むようにし、支持管開
口区域には狭い環状の遊びを設けるようにする。
な、工業用炉のためのラジアントチューブを製造する。 【解決手段】 セラミック製ラジアントチューブ７を、
薄壁の金属製スリーブ２５を介して工業用炉のところに
保持する。スリーブ２５の一端は、ラジアントチューブ
７に焼きばめされ、他端はフランジ部分２３に溶接され
る。フランジ部分２３は、相応の炉壁３に設けられたフ
ランジ８とねじ結合されている。水平組付けの場合、ラ
ジアントチューブ７を支えるため、支持管が、ラジアン
トチューブ７を間隔をおいて取囲むようにし、支持管開
口区域には狭い環状の遊びを設けるようにする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、特に工業用炉のラ
ジアントチューブ（radiant tube）であって、端側がフ
ランジ部分のとこでシール装置を介してシールされてい
る形式のものに関する。
ジアントチューブ（radiant tube）であって、端側がフ
ランジ部分のとこでシール装置を介してシールされてい
る形式のものに関する。
【０００２】
【従来の技術】工業用炉の間接的な加熱または冷却に
は、しばしば、いわゆるラジアントチューブが利用され
る。このラジアントチューブは、炉壁の孔を貫通して組
付けられ、孔のところが密封される。熱供給にはバーナ
または電気加熱装置が用いられ、放熱にはラジアントチ
ューブに組付けられた冷却装置が用いられる。ラジアン
トチューブの材料としては、耐熱鋼を用いることが多い
が、温度限界値がより高いため、セラミックも次第に多
用されるようになってきた。
は、しばしば、いわゆるラジアントチューブが利用され
る。このラジアントチューブは、炉壁の孔を貫通して組
付けられ、孔のところが密封される。熱供給にはバーナ
または電気加熱装置が用いられ、放熱にはラジアントチ
ューブに組付けられた冷却装置が用いられる。ラジアン
トチューブの材料としては、耐熱鋼を用いることが多い
が、温度限界値がより高いため、セラミックも次第に多
用されるようになってきた。
【０００３】炉壁内にセラミック製ラジアントチューブ
を固定し、シールするため、セラミック製フランジ延長
部が、ラジアントチューブのところで２つの金属製フラ
ンジの間に挟み付けられ、この金属製フランジの一方
が、ガス密に炉ハウジングと結合されている。約２５０
°Ｃまでは、金属製およびセラミック製のフランジの異
なる膨張を吸収する弾性シールを利用できる。押圧力
は、ばね部材により調達されることが多い。
を固定し、シールするため、セラミック製フランジ延長
部が、ラジアントチューブのところで２つの金属製フラ
ンジの間に挟み付けられ、この金属製フランジの一方
が、ガス密に炉ハウジングと結合されている。約２５０
°Ｃまでは、金属製およびセラミック製のフランジの異
なる膨張を吸収する弾性シールを利用できる。押圧力
は、ばね部材により調達されることが多い。
【０００４】フランジの温度が２５０°Ｃを超える場合
は、比較的剛性の材料製シール、例えば金属リングを用
いなければならない。金属リングの場合、セラミック製
フランジ延長部には一定の表面状態が必要である。言い
換えると、延長部製作時に高価な研削作業が必要であ
る。加えて、セラミックに応力亀裂が生じるおそれがあ
る。剛性シールの場合、押圧力が高くなければならない
からである。
は、比較的剛性の材料製シール、例えば金属リングを用
いなければならない。金属リングの場合、セラミック製
フランジ延長部には一定の表面状態が必要である。言い
換えると、延長部製作時に高価な研削作業が必要であ
る。加えて、セラミックに応力亀裂が生じるおそれがあ
る。剛性シールの場合、押圧力が高くなければならない
からである。
【０００５】ラジアントチューブには５０Ｗ／ｍｋ以上
の熱伝導性を有するＳＩＣ‐セラミックが特に適してい
るが、この種のセラミックの場合、フランジのところの
温度は、通例、２５０°Ｃを超える。特に、この箇所を
バーナ又は冷却装置の高温ガスが通過する場合に、そう
言える。
の熱伝導性を有するＳＩＣ‐セラミックが特に適してい
るが、この種のセラミックの場合、フランジのところの
温度は、通例、２５０°Ｃを超える。特に、この箇所を
バーナ又は冷却装置の高温ガスが通過する場合に、そう
言える。
【０００６】ドイツ連邦共和国特許第特許第４１３２２
３６号明細書により公知の、セラミック製ラジアントチ
ューブを有する工業用バーナの場合、セラミック製フラ
ンジ延長部を備えた当該のチューブが、シールリングを
間挿されて、管状ハウジング部分の内側肩に対して押圧
される。固定し、更にシールするために、もう１つのシ
ールリングが用いられ、このシールリングが、管状ハウ
ジング部分とセラミック製ラジアントチューブとにより
仕切られた環状間隙に配置される。バーナヘッド内に配
置されたばねにより、セラミック製フランジ延長部を有
するセラミック製ラジアントチューブが、内側肩に支え
られたシールリングに押し付けられ、シールが行われ
る。
３６号明細書により公知の、セラミック製ラジアントチ
ューブを有する工業用バーナの場合、セラミック製フラ
ンジ延長部を備えた当該のチューブが、シールリングを
間挿されて、管状ハウジング部分の内側肩に対して押圧
される。固定し、更にシールするために、もう１つのシ
ールリングが用いられ、このシールリングが、管状ハウ
ジング部分とセラミック製ラジアントチューブとにより
仕切られた環状間隙に配置される。バーナヘッド内に配
置されたばねにより、セラミック製フランジ延長部を有
するセラミック製ラジアントチューブが、内側肩に支え
られたシールリングに押し付けられ、シールが行われ
る。
【０００７】熱負荷が２５０°Ｃを超える場合、シール
リングとして金属リングを用いれさいには、フランジ延
長部を研削する必要がある。
リングとして金属リングを用いれさいには、フランジ延
長部を研削する必要がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】以上の事情から生じて
くる本発明の課題は、改良され、簡単化されたシールを
有する堅固な、工業用炉のラジアントチューブを製造す
ることである。
くる本発明の課題は、改良され、簡単化されたシールを
有する堅固な、工業用炉のラジアントチューブを製造す
ることである。
【０００９】
【課題を解決する手段】この課題は、次のようにするこ
とによって解決された。すなわち、シール装置を、セラ
ミック製ラジアントチューブに焼きばめされた第１部分
を有する薄壁の金属製スリーブとして構成し、この第１
部分を、第２部分を介して、より直径の大きいフランジ
部分と結合するようにしたのである。
とによって解決された。すなわち、シール装置を、セラ
ミック製ラジアントチューブに焼きばめされた第１部分
を有する薄壁の金属製スリーブとして構成し、この第１
部分を、第２部分を介して、より直径の大きいフランジ
部分と結合するようにしたのである。
【００１０】ラジアントチューブに、金属製フランジ部
分を備えるようにし、このフランジ部分を、炉壁に設け
られたフランジと、容易にねじ結合できるようにした。
フランジ部分とラジアントチューブとの間に配置したス
リーブは、シール装置にもなれば、軸方向力に対する固
定装置にもなるようにされている。セラミック製ラジア
ントチューブの当該端部に焼きばめされた部分は、ラジ
アントチューブと、事実上ガス密の結合部を形成する。
スリーブは薄壁であり、言い換えると、ラジアントチュ
ーブよりはるかに壁厚が薄い。これに対し、４ｍｍ〜１
０ｍｍの壁厚を有するラジアントチューブは剛性であ
る。このため、金属スリーブは、焼きばめ時にラジアン
トチューブの外形に適合し、この結果、ラジアントチュ
ーブの研削加工を省略することができる。ラジアントチ
ューブの表面の比較的小さな凹凸は、スリーブがこれに
適合するため、許容される。ラジアントチューブの直径
公差又は円形度の偏差も、ある程度まで補償できる。セ
ラミックは、相応の壁厚にすれば、焼きばめ時に生じる
圧縮応力に十分耐えることができる。
分を備えるようにし、このフランジ部分を、炉壁に設け
られたフランジと、容易にねじ結合できるようにした。
フランジ部分とラジアントチューブとの間に配置したス
リーブは、シール装置にもなれば、軸方向力に対する固
定装置にもなるようにされている。セラミック製ラジア
ントチューブの当該端部に焼きばめされた部分は、ラジ
アントチューブと、事実上ガス密の結合部を形成する。
スリーブは薄壁であり、言い換えると、ラジアントチュ
ーブよりはるかに壁厚が薄い。これに対し、４ｍｍ〜１
０ｍｍの壁厚を有するラジアントチューブは剛性であ
る。このため、金属スリーブは、焼きばめ時にラジアン
トチューブの外形に適合し、この結果、ラジアントチュ
ーブの研削加工を省略することができる。ラジアントチ
ューブの表面の比較的小さな凹凸は、スリーブがこれに
適合するため、許容される。ラジアントチューブの直径
公差又は円形度の偏差も、ある程度まで補償できる。セ
ラミックは、相応の壁厚にすれば、焼きばめ時に生じる
圧縮応力に十分耐えることができる。
【００１１】スリーブは、フランジ部分に堅固に結合で
きる。加えて、この結合部は、ある程度までたわみ可能
なので、ラジアントチューブとフランジ部分との熱膨張
度が異なっても、応力亀裂又は漏れが生じることはな
い。特に、どのような温度差が発生しても、ラジアント
チューブには、あまり大きい引っ張り応力が加わること
はない。
きる。加えて、この結合部は、ある程度までたわみ可能
なので、ラジアントチューブとフランジ部分との熱膨張
度が異なっても、応力亀裂又は漏れが生じることはな
い。特に、どのような温度差が発生しても、ラジアント
チューブには、あまり大きい引っ張り応力が加わること
はない。
【００１２】スリーブの第１及び第２の部分は、それぞ
れ管状に構成されており、しかも、第２部分は、第１部
分のところから拡大されている。第２部分は、その直径
拡大部が、より大きい内径を有するフランジ部分への移
行部を形成している。ラジアントチューブとフランジ部
分との膨張係数の差は、第２部分を少なくとも区域的に
円錐形に構成しておくことにより、第２部分によって十
分に補償される。
れ管状に構成されており、しかも、第２部分は、第１部
分のところから拡大されている。第２部分は、その直径
拡大部が、より大きい内径を有するフランジ部分への移
行部を形成している。ラジアントチューブとフランジ部
分との膨張係数の差は、第２部分を少なくとも区域的に
円錐形に構成しておくことにより、第２部分によって十
分に補償される。
【００１３】スリーブの第２部分がフランジ部分から離
れた位置を占めるようにすることにより、配置を簡単に
できる。全長を短縮するために、フランジ部分と結合さ
れるスリーブ第２部分を、ラジアントチューブに焼きば
めされるスリーブ第１部分の周囲に折り返すようにする
こともできる。その場合には、第２部分が、第１部分と
同心的となる。
れた位置を占めるようにすることにより、配置を簡単に
できる。全長を短縮するために、フランジ部分と結合さ
れるスリーブ第２部分を、ラジアントチューブに焼きば
めされるスリーブ第１部分の周囲に折り返すようにする
こともできる。その場合には、第２部分が、第１部分と
同心的となる。
【００１４】大抵の用途の場合、ラジアントチューブ
は、炭化珪素‐セラミック製とするのが有利である。こ
のセラミックは耐熱性が高い。もちろん、このセラミッ
クは、比較的高い熱伝導性を有しているので、スリーブ
が取付けられた端部は、比較的高温に加熱される。しか
し、スリーブとラジアントチューブとの焼きばめ結合部
は、この加熱に問題なく耐えることができる。通常、５
０ｍｍ〜２５０ｍｍの直径を有するラジアントチューブ
は、４ｍｍ〜７ｍｍの壁厚を有している。これに対し、
スリーブは、壁厚が１ｍｍ以下なので、ラジアントチュ
ーブに比して弾性的に構成されており、ばね部材として
機能する。
は、炭化珪素‐セラミック製とするのが有利である。こ
のセラミックは耐熱性が高い。もちろん、このセラミッ
クは、比較的高い熱伝導性を有しているので、スリーブ
が取付けられた端部は、比較的高温に加熱される。しか
し、スリーブとラジアントチューブとの焼きばめ結合部
は、この加熱に問題なく耐えることができる。通常、５
０ｍｍ〜２５０ｍｍの直径を有するラジアントチューブ
は、４ｍｍ〜７ｍｍの壁厚を有している。これに対し、
スリーブは、壁厚が１ｍｍ以下なので、ラジアントチュ
ーブに比して弾性的に構成されており、ばね部材として
機能する。
【００１５】スリーブの膨張係数は、当該温度域で、使
用セラミックのそれと等しいか、それ以下とするのが有
利である。その場合、焼きばめ結合部は、どのような温
度にも等しく耐えられるか、ないしは、高温になるほど
強度が増大する。特に有利な材料は、膨張係数の低い鉄
・ニッケル合金である。
用セラミックのそれと等しいか、それ以下とするのが有
利である。その場合、焼きばめ結合部は、どのような温
度にも等しく耐えられるか、ないしは、高温になるほど
強度が増大する。特に有利な材料は、膨張係数の低い鉄
・ニッケル合金である。
【００１６】スリーブとラジアントチューブとの間のガ
ス密性を更に高めるためには、第２部分とラジアントチ
ューブとの間にシール手段を施すことができる。この目
的のためには、特に、グラファイト等の高温用のシール
手段、又はろう材が好適である。
ス密性を更に高めるためには、第２部分とラジアントチ
ューブとの間にシール手段を施すことができる。この目
的のためには、特に、グラファイト等の高温用のシール
手段、又はろう材が好適である。
【００１７】スリーブは、ラジアントチューブを軸方向
に固定する。特に、垂直線から外れるラジアントチュー
ブ配置の場合に発生する曲げ応力から保護するため、付
加的に支持管を備えるようにすることができる。この支
持管は、スリーブと溶接ないしは他の形式で結合された
フランジ部分から始まって、ラジアントチューブと同心
的に配置しておく。その場合、支持管とラジアントチュ
ーブとの間に環状間隙が設けられるようにして、一定の
半径方向遊びが形成されるようにするのが、有利であ
る。この遊びによって、ラジアントチューブを破壊する
恐れのある応力が、ラジアントチューブに加わるのが防
止される。その場合、スリーブから離れるにつれて、こ
の環状間隙が狭まるようにし、支持管が、その開口区域
でラジアントチューブと接触する部分を有するようにす
るのが有利である。それによって、ラジアントチューブ
に作用する曲げモーメントを、支持管開口区域とスリー
ブとの間にそらすことができる。その場合、支持管のほ
ぼ全長をレバーアームとして利用可能であり、それによ
って、ラジアントチューブに作用する合力に耐えること
ができる。特に、これら合力は、セラミック製ラジアン
トチューブの固定時には、もっぱらその開口のところに
発生する反動力より小さくなる。
に固定する。特に、垂直線から外れるラジアントチュー
ブ配置の場合に発生する曲げ応力から保護するため、付
加的に支持管を備えるようにすることができる。この支
持管は、スリーブと溶接ないしは他の形式で結合された
フランジ部分から始まって、ラジアントチューブと同心
的に配置しておく。その場合、支持管とラジアントチュ
ーブとの間に環状間隙が設けられるようにして、一定の
半径方向遊びが形成されるようにするのが、有利であ
る。この遊びによって、ラジアントチューブを破壊する
恐れのある応力が、ラジアントチューブに加わるのが防
止される。その場合、スリーブから離れるにつれて、こ
の環状間隙が狭まるようにし、支持管が、その開口区域
でラジアントチューブと接触する部分を有するようにす
るのが有利である。それによって、ラジアントチューブ
に作用する曲げモーメントを、支持管開口区域とスリー
ブとの間にそらすことができる。その場合、支持管のほ
ぼ全長をレバーアームとして利用可能であり、それによ
って、ラジアントチューブに作用する合力に耐えること
ができる。特に、これら合力は、セラミック製ラジアン
トチューブの固定時には、もっぱらその開口のところに
発生する反動力より小さくなる。
【００１８】このラジアントチューブは、有利には、保
護ガス雰囲気を有する炉室の加熱に使用可能である。ま
た、そのフランジ部分は、２つのガス室、炉室、周囲を
分離するのに役立っている。この目的のために、ラジア
ントチューブのフランジ部分は、相応の炉壁に形成され
た、ラジアントチューブの貫通する孔のところに設けら
れているフランジとねじ結合されている。
護ガス雰囲気を有する炉室の加熱に使用可能である。ま
た、そのフランジ部分は、２つのガス室、炉室、周囲を
分離するのに役立っている。この目的のために、ラジア
ントチューブのフランジ部分は、相応の炉壁に形成され
た、ラジアントチューブの貫通する孔のところに設けら
れているフランジとねじ結合されている。
【００１９】
【発明の実施の形態】次に、図示の実施例につき、本発
明を説明する。
明を説明する。
【００２０】図１には、工業用炉１が示されている。そ
の炉室２は、炉壁３の相応の孔５に挿入されているラジ
アントチューブ７によって、間接加熱される。ラジアン
トチューブ７は、炉壁３に設けられた孔５に差し込ま
れ、炉壁に設けられたフランジ８に固定されている。ラ
ジアントチューブ７は、炉室２内へ突入している端部は
閉じられ、その開放端部９はバーナー１１と接続されて
いる。バーナー１１は、燃焼ガスと空気とを供給する接
続部１３，１５と、煙道ガスを排出する接続部１７とを
有して入る。接続部１７は、管状ハウジング部分２１の
環状排ガス室１９と接続されているため、ラジアントチ
ューブ７により仕切られている排ガス路が、ハウジング
部分２１内の排ガス室１９に開口している。ラジアント
チューブ７は、供給される燃焼ガスの燃焼により、符号
２２のところで加熱される。これにより、ラジアントチ
ューブ端部９から排出される排ガスが発生する。
の炉室２は、炉壁３の相応の孔５に挿入されているラジ
アントチューブ７によって、間接加熱される。ラジアン
トチューブ７は、炉壁３に設けられた孔５に差し込ま
れ、炉壁に設けられたフランジ８に固定されている。ラ
ジアントチューブ７は、炉室２内へ突入している端部は
閉じられ、その開放端部９はバーナー１１と接続されて
いる。バーナー１１は、燃焼ガスと空気とを供給する接
続部１３，１５と、煙道ガスを排出する接続部１７とを
有して入る。接続部１７は、管状ハウジング部分２１の
環状排ガス室１９と接続されているため、ラジアントチ
ューブ７により仕切られている排ガス路が、ハウジング
部分２１内の排ガス室１９に開口している。ラジアント
チューブ７は、供給される燃焼ガスの燃焼により、符号
２２のところで加熱される。これにより、ラジアントチ
ューブ端部９から排出される排ガスが発生する。
【００２１】ラジアントチューブ７を炉壁３ないしフラ
ンジ８と結合するため、フランジ部分２３を有する薄壁
のスリーブ２５が備えられている。スリーブ２５は、図
２に詳細に示されている。フランジ部分２３は、縦中心
軸線２７のに関して回転対称的に構成されたラジアント
チューブ７と同心的に形成されている。フランジ部分２
３は、環状ディスクの形状を有し、符号２９の箇所で縦
中心軸線２７と同軸的に延びる支持管３０に移行してい
る。支持管３０は、フランジ部分２３から始まり、始め
の部分は中空円筒形で、ラジアントチューブ７の直径よ
り明らかに大きい直径を有するように構成されている。
支持管３０は、ラジアントチューブ７の端部９とは反対
方向へ延び、円錐形部分３２を経て、より直径の小さい
中空円筒形部分３３へ移行する。この部分３３とラジア
ントチューブ７との間には、狭い環状間隙が設けられて
いる。セラミック製ラジアントチューブ７の直径は５０
ｍｍ〜２５０ｍｍ、壁厚は３ｍｍ〜１０ｍｍ、大抵は４
ｍｍ〜７ｍｍであるのに対し、金属製、例えば鋼製の支
持管３０は、壁厚は同等だが、直径は数ミリだけ大であ
る。
ンジ８と結合するため、フランジ部分２３を有する薄壁
のスリーブ２５が備えられている。スリーブ２５は、図
２に詳細に示されている。フランジ部分２３は、縦中心
軸線２７のに関して回転対称的に構成されたラジアント
チューブ７と同心的に形成されている。フランジ部分２
３は、環状ディスクの形状を有し、符号２９の箇所で縦
中心軸線２７と同軸的に延びる支持管３０に移行してい
る。支持管３０は、フランジ部分２３から始まり、始め
の部分は中空円筒形で、ラジアントチューブ７の直径よ
り明らかに大きい直径を有するように構成されている。
支持管３０は、ラジアントチューブ７の端部９とは反対
方向へ延び、円錐形部分３２を経て、より直径の小さい
中空円筒形部分３３へ移行する。この部分３３とラジア
ントチューブ７との間には、狭い環状間隙が設けられて
いる。セラミック製ラジアントチューブ７の直径は５０
ｍｍ〜２５０ｍｍ、壁厚は３ｍｍ〜１０ｍｍ、大抵は４
ｍｍ〜７ｍｍであるのに対し、金属製、例えば鋼製の支
持管３０は、壁厚は同等だが、直径は数ミリだけ大であ
る。
【００２２】これに対し、ラジアントチューブ７をフラ
ンジ部分２３に結合するために配置されたスリーブ２５
は、一貫して１ｍｍ以下の壁厚を有している。スリーブ
２５とラジアントチューブ７との壁厚比は１対１０であ
る。このため、スリーブ２５は、厚壁で剛性のラジアン
トチューブ７に対して弾性的である。ラジアントチュー
ブ７との結合のため、スリーブ２５には、中空円筒形に
構成された第１部分４０が設けられ、この部分がラジア
ントチューブ７に焼きばめされている。このことは、第
１部分４０の内径がラジアントチューブ７の外径より小
さいことを意味している。スリーブ２５は、ラジアント
チューブ７の端部９の側で円錐形部４２に移行し、この
円錐形部には、中空円筒形部４４と別の円錐形部４６と
が続いている。スリーブ２５のこの円錐形部４６が、溶
接継目４８のところでフランジ部分２３と接合されてい
る。この溶接継目４８は、フランジ部分２３に取囲まれ
た開口の全内周に沿って形成されているので、スリーブ
２５は、ラジアントチューブ７をフランジ部分２３に対
してシールすることになる。
ンジ部分２３に結合するために配置されたスリーブ２５
は、一貫して１ｍｍ以下の壁厚を有している。スリーブ
２５とラジアントチューブ７との壁厚比は１対１０であ
る。このため、スリーブ２５は、厚壁で剛性のラジアン
トチューブ７に対して弾性的である。ラジアントチュー
ブ７との結合のため、スリーブ２５には、中空円筒形に
構成された第１部分４０が設けられ、この部分がラジア
ントチューブ７に焼きばめされている。このことは、第
１部分４０の内径がラジアントチューブ７の外径より小
さいことを意味している。スリーブ２５は、ラジアント
チューブ７の端部９の側で円錐形部４２に移行し、この
円錐形部には、中空円筒形部４４と別の円錐形部４６と
が続いている。スリーブ２５のこの円錐形部４６が、溶
接継目４８のところでフランジ部分２３と接合されてい
る。この溶接継目４８は、フランジ部分２３に取囲まれ
た開口の全内周に沿って形成されているので、スリーブ
２５は、ラジアントチューブ７をフランジ部分２３に対
してシールすることになる。
【００２３】フランジ部分２３は、溶接継ぎ目４６にす
ぐ隣接して軸方向の環状溝４７を有している。この環状
溝により、フランジ部分へのスリーブ２５の溶接が容易
になる。
ぐ隣接して軸方向の環状溝４７を有している。この環状
溝により、フランジ部分へのスリーブ２５の溶接が容易
になる。
【００２４】ラジアントチューブ７に比して弾性的に構
成されているスリーブ２５は、鉄・ニッケル合金製であ
る。この合金の熱膨張係数は、ラジアントチューブ７の
それと等しいか、それ以下である。このため、スリーブ
２５の第１部分４０とラジアントチューブ７との焼きば
めによるガス密結合部は、ラジアントチューブ７の端部
９が３００°Ｃ以上の温度に加熱されても、耐えること
ができる。弾性的に膨張する第１部分４０は、ラジアン
トチューブ７の温度とは無関係に、ラジアントチューブ
７に対して半径方向で内方へ圧縮力を作用させる。この
圧縮力は、ラジアントチューブ７により、難なく吸収さ
れる。
成されているスリーブ２５は、鉄・ニッケル合金製であ
る。この合金の熱膨張係数は、ラジアントチューブ７の
それと等しいか、それ以下である。このため、スリーブ
２５の第１部分４０とラジアントチューブ７との焼きば
めによるガス密結合部は、ラジアントチューブ７の端部
９が３００°Ｃ以上の温度に加熱されても、耐えること
ができる。弾性的に膨張する第１部分４０は、ラジアン
トチューブ７の温度とは無関係に、ラジアントチューブ
７に対して半径方向で内方へ圧縮力を作用させる。この
圧縮力は、ラジアントチューブ７により、難なく吸収さ
れる。
【００２５】第１部分４０とラジアントチューブ７と間
のシールを改善するためには、特に、ラジアントチュー
ブ７の表面が比較的粗面の場合には、双方の間に付加的
シール手段を施すことができる。このシール手段として
は、グラファイト粉末又はろう材を用いる。
のシールを改善するためには、特に、ラジアントチュー
ブ７の表面が比較的粗面の場合には、双方の間に付加的
シール手段を施すことができる。このシール手段として
は、グラファイト粉末又はろう材を用いる。
【００２６】フランジ部分２３は、炉壁３と固定結合さ
れたフランジ８と、ハウジング部分２１に設けられたフ
ランジ５２との間に固定されている。フランジ部分２３
と、フランジ８，５２とを結合するには、図２に略示し
たねじ又はボルト５５を用いる。
れたフランジ８と、ハウジング部分２１に設けられたフ
ランジ５２との間に固定されている。フランジ部分２３
と、フランジ８，５２とを結合するには、図２に略示し
たねじ又はボルト５５を用いる。
【００２７】炉室６に対するラジアントチューブ７のシ
ールは、スリーブ２５により簡単に可能になり、しかも
ラジアントチューブ７に特別な仕上げ加工を施す必要も
なければ、ラジアントチューブ７が破断する恐れもな
い。このシールは、信頼性が高く、確実であるから、い
かなる作業温度の場合にも、排ガス又は炉の雰囲気ガス
が外部へ漏出することはない。環状のフランジ部分２３
とラジアントチューブ７との、温度に依存する膨張度の
差は、スリーブ２５によって補償される。このフレキシ
ブルな固定形式によって、ラジアントチューブ７の応力
亀裂が十分に防止される。フランジ部分２３は、金属
製、例えば鋼製であり、耐熱性シール５６，５７を間挿
することにより、同じく金属製の隣接する、フランジ
８，５２に対して密封可能である。
ールは、スリーブ２５により簡単に可能になり、しかも
ラジアントチューブ７に特別な仕上げ加工を施す必要も
なければ、ラジアントチューブ７が破断する恐れもな
い。このシールは、信頼性が高く、確実であるから、い
かなる作業温度の場合にも、排ガス又は炉の雰囲気ガス
が外部へ漏出することはない。環状のフランジ部分２３
とラジアントチューブ７との、温度に依存する膨張度の
差は、スリーブ２５によって補償される。このフレキシ
ブルな固定形式によって、ラジアントチューブ７の応力
亀裂が十分に防止される。フランジ部分２３は、金属
製、例えば鋼製であり、耐熱性シール５６，５７を間挿
することにより、同じく金属製の隣接する、フランジ
８，５２に対して密封可能である。
【００２８】スリーブ２５が、ラジアントチューブ７を
軸方向及び半径方向に固定するのに対し、支持管３０
は、その中空円筒部３３を介して曲げモーメントの吸収
に役立っている。中空円筒部３３は、ラジアントチュー
ブ７のどのような加熱温度の場合にも、ラジアントチュ
ーブ７との間に遊びが維持されるように、寸法付けされ
ている。したがって、中空円筒部３３が、ラジアントチ
ューブ７に対して熱応力を生じさせることはない。
軸方向及び半径方向に固定するのに対し、支持管３０
は、その中空円筒部３３を介して曲げモーメントの吸収
に役立っている。中空円筒部３３は、ラジアントチュー
ブ７のどのような加熱温度の場合にも、ラジアントチュ
ーブ７との間に遊びが維持されるように、寸法付けされ
ている。したがって、中空円筒部３３が、ラジアントチ
ューブ７に対して熱応力を生じさせることはない。
【図１】工業用炉の略示部分断面図で、炉壁内に、工業
用バーナにより加熱されるラジアントチューブが密封保
持されている様子を示した図である。
用バーナにより加熱されるラジアントチューブが密封保
持されている様子を示した図である。
【図２】図１のラジアントチューブを有する炉壁の略示
拡大部分断面図である。
拡大部分断面図である。
１ 工業用炉 ２ 炉室 ３ 炉壁 ５ 孔 ６ 炉室 ７ ラジアントチューブ ８，５２ フランジ ９ 端部 １１ バーナ １３ 燃料ガス接続部 １５ 空気接続部 １７ 煙道ガス接続部 １９ 排ガス室 ２１ ハウジング部分 ２３ フランジ部分 ２５ スリーブ ２７ 縦中心軸線 ３０ 支持管 ３２ 円錐形部分 ３３ 中空円錐形部 ３５ 環状間隙 ４０ スリーブ第１部分 ４２，４４，４６ スリーブ第２部分 ４７ 環状溝 ４８ 溶接継目 ５５ ねじ ５６，５７ シール
Claims (10)
- 【請求項１】 特に工業用炉のラジアントチューブ
（７）であって、端側がフランジ部分のところでシール
装置を介してシールされている形式のものにおいて、前
記シール装置を、セラミック製ラジアントチューブ
（７）に焼きばめされた第１部分（４０）を有する薄壁
の金属製スリーブ（２５）として構成し、第１部分（４
０）が、第２部分（４２，４４，４６）を介して、より
直径の大きいフランジ部分（２３）とシール結合されて
いることを特徴とする、工業用炉のラジアントチュー
ブ。 - 【請求項２】 前記第２部分（４２，４４，４６）が、
少なくとも区域的に円錐形状に構成されていることを特
徴とする、請求項１記載のラジアントチューブ。 - 【請求項３】 前記スリーブ（２５）が、フランジ部分
（２３）と溶接されていることを特徴とする、請求項１
記載のラジアントチューブ。 - 【請求項４】 前記第１部分（４０）がフランジ部分
（２３）とは反対側に位置するように、スリーブ（２
５）がラジアントチューブ（７）に焼きばめされている
ことを特徴とする、請求項１記載のラジアントチュー
ブ。 - 【請求項５】 ラジアントチューブ（７）が炭化珪素‐
セラミック製であることを特徴とする、請求項１記載の
ラジアントチューブ。 - 【請求項６】 前記スリーブ（２５）が、１ｍｍ以下の
壁厚を有することを特徴とする、請求項１記載のラジア
ントチューブ。 - 【請求項７】 前記スリーブ（２５）の膨張係数が、少
なくとも、周囲温度から作業温度までの温度間隔におい
て、使用セラミックの膨張係数と等しいか、それ以下で
あることを特徴とする、請求項１記載のラジアントチュ
ーブ。 - 【請求項８】 第１部分（４０）とラジアントチューブ
（７）との間にシール手段が配置されていることを特徴
とする、請求項１記載のラジアントチューブ。 - 【請求項９】 前記スリーブ（２５）が支持管（３０）
と結合されており、支持管（３０）が、フランジ部分
（２３）と結合され、かつスリーブ（２５）から離れて
ラジアントチューブ（７）を取囲んで延びていることを
特徴とする、請求項１記載のラジアントチューブプ。 - 【請求項１０】 ラジアントチューブ（７）が、工業用
炉（１）の炉室（６）を加熱するために使用され、かつ
バーナによって加熱され、しかも、ラジアントチューブ
（７）のフランジ部分（２３）が、フランジ（８）とネ
ジ結合されており、このフランジ（８）が、ラジアント
チューブ（７）の貫通している相応の炉壁（３）の孔
（５）のところに設けられていることを特徴とする、請
求項１から９までのいずれか１項に記載のラジアントチ
ューブ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19505401A DE19505401C1 (de) | 1995-02-17 | 1995-02-17 | Strahlrohr für Industrieöfen |
| DE19505401.6 | 1995-02-17 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08312924A true JPH08312924A (ja) | 1996-11-26 |
| JP3665407B2 JP3665407B2 (ja) | 2005-06-29 |
Family
ID=7754251
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03101696A Expired - Fee Related JP3665407B2 (ja) | 1995-02-17 | 1996-02-19 | 工業用炉のラジアントチューブ |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5762489A (ja) |
| EP (1) | EP0727631B1 (ja) |
| JP (1) | JP3665407B2 (ja) |
| DE (2) | DE19505401C1 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IT1292577B1 (it) * | 1997-05-23 | 1999-02-08 | Worgas Bruciatori Srl | Bruciatore di gas cilindrico. |
| DE19808405A1 (de) * | 1998-02-27 | 1999-09-02 | Kromschroeder Prozeswaerme Gmb | Strahlrohranordnung |
| DE19924731C2 (de) * | 1999-05-31 | 2001-07-19 | Aichelin Gmbh | Halterung zur temperaturbeständigen Festlegung eines Rohres |
| SE0100948L (sv) * | 2001-03-19 | 2002-09-20 | Sandvik Ab | Brännare för gas |
| FR2828731B1 (fr) * | 2001-08-14 | 2004-10-22 | Inst Francais Du Petrole | Installation de conversion chimique d'une charge presentant une surface reduite d'echange de chaleur |
| DE202008009065U1 (de) * | 2008-07-04 | 2008-10-09 | WS Wärmeprozesstechnik GmbH | Strahlungsheizanordnung mit Verzugkompensation |
| DE102008048972B4 (de) * | 2008-09-25 | 2012-07-12 | Ibs Industrie-Brenner-Systeme Gmbh | Strahlrohranordnung mit einer Verbindungseinrichtung |
| US9482140B2 (en) * | 2014-05-01 | 2016-11-01 | Electro-Motive Diesel, Inc. | Mounting system for aftertreatment component |
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|---|---|---|---|---|
| US2405152A (en) * | 1943-02-20 | 1946-08-06 | Sulzer Ag | Packing for cylindrical parts |
| US2632503A (en) * | 1948-04-27 | 1953-03-24 | Standard Oil Dev Co | Tubular radiant gas burner |
| GB957518A (en) * | 1959-07-23 | 1964-05-06 | Anneliese Bleckmann | Improvements in and relating to the fixing of tubular electric heating elements |
| DE1565466A1 (de) * | 1964-11-16 | 1969-09-25 | Czepek & Co | Befestigungsvorrichtung fuer einen von aussen durch eine Behaelteroeffnung einsteckbaren Rohrheizkoerper |
| US3425675A (en) * | 1966-12-14 | 1969-02-04 | Alco Standard Corp | Burner tube assembly for heat treating furnace |
| US3747206A (en) * | 1970-05-25 | 1973-07-24 | J Pease | Method of making a heating element and fitting assembly |
| US4134449A (en) * | 1976-12-02 | 1979-01-16 | Hague International | Bellows sealing arrangement |
| GB2145482B (en) * | 1983-08-22 | 1986-08-13 | Heat Transfer Technology | Sealing joints between consenting member |
| DE4132236C1 (ja) * | 1991-09-27 | 1992-10-15 | Ws Waermeprozesstechnik Gmbh, 7253 Renningen, De |
-
1995
- 1995-02-17 DE DE19505401A patent/DE19505401C1/de not_active Expired - Fee Related
-
1996
- 1996-01-08 DE DE59609581T patent/DE59609581D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1996-01-08 EP EP96100133A patent/EP0727631B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1996-02-12 US US08/601,076 patent/US5762489A/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-02-19 JP JP03101696A patent/JP3665407B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0727631A1 (de) | 1996-08-21 |
| US5762489A (en) | 1998-06-09 |
| DE59609581D1 (de) | 2002-10-02 |
| DE19505401C1 (de) | 1996-04-04 |
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