JPH08320107A - 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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JPH08320107A
JPH08320107A JP7152657A JP15265795A JPH08320107A JP H08320107 A JPH08320107 A JP H08320107A JP 7152657 A JP7152657 A JP 7152657A JP 15265795 A JP15265795 A JP 15265795A JP H08320107 A JPH08320107 A JP H08320107A
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JP
Japan
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radiant tube
gas
cooling
burner
heat storage
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JP7152657A
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English (en)
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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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Publication of JPH08320107A publication Critical patent/JPH08320107A/ja
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    • YGENERAL 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
    • 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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  • Gas Burners (AREA)
  • 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一端部と他端
部とにそれぞれバーナ及び蓄熱部を備え、一端部と他端
部とは共用の四方切換弁に接続されていて、この四方切
換弁にガス供給管とガス排出管とが接続された蓄熱式ラ
ジアントチューブバーナの冷却方法であって、四方切換
弁を半開きにした状態で、ガス供給管から供給した冷却
用ガスの一部をラジアントチューブの一端部から他端部
へと一方向でのみ流してガス排出管から排出すると共
に、残部をラジアントチューブへ流すことなくガス排出
管から排出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
一端部と他端部とにそれぞれバーナ及び蓄熱部を備え、
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
として、ラジアントチューブの一端部と他端部とにそれ
ぞれバーナ及び蓄熱部を備え、一端部と他端部とは共用
の四方切換弁に接続されていて、この四方切換弁にガス
供給管とガス排出管とが接続されたものが使用されてい
る(特公平6−35885)。そして、かかる蓄熱式ラ
ジアントチューブバーナの冷却方法としては、ガス供給
管から供給した冷却用ガスをラジアントチューブの一端
部から他端部へと流し、次に四方切換弁を切換えてガス
供給管から供給した冷却用ガスを他端部から一端部へと
流すという操作を繰り返すことが行なわれている。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、四方切換弁を隨時切換えて、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
アントチューブの一端部と他端部とにそれぞれバーナ及
び蓄熱部を備え、一端部と他端部とは共用の四方切換弁
に接続されていて、この四方切換弁にガス供給管とガス
排出管とが接続された蓄熱式ラジアントチューブバーナ
の冷却方法であって、四方切換弁を半開きにした状態
で、ガス供給管から供給した冷却用ガスの一部をラジア
ントチューブの一端部から他端部へと一方向でのみ流し
てガス排出管から排出すると共に、残部をラジアントチ
ューブへ流すことなくガス排出管から排出することを特
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
ブバーナはラジアントチューブの一端部と他端部とにそ
れぞれバーナ及び蓄熱部を備え、一端部と他端部とは共
用の四方切換弁に接続されていて、この四方切換弁にガ
ス供給管とガス排出管とが接続されているものである。
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、ガス供給管から供給した燃焼用ガスで一
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た後に排ガスをガス供給管から
排出し、次に四方切換弁を切換えてガス供給管から供給
した燃焼用ガスで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というもので、かくして他端部のバ
ーナを燃焼させたときの排ガスはその顕熱を一端部の蓄
熱部で蓄熱した後にガス排出管から排出する。
【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それ自体において
は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ので、その下流側では
かかる蓄熱部で加熱された高温のガスが発生する。他端
部の蓄熱部の下流側に高温のガスが発生すると、これに
よって他端部に関連する各種の機器、例えば他端部に接
続された四方切換弁のシール材が熱損傷を受け、また他
端部と四方切換弁を介して接続されたガス排出管から高
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、四方切換弁を半開き状態にして、ガス供給管
から供給した冷却用ガスの一部を半開き状態の四方切換
弁を介しラジアントチューブの一端部から他端部へと一
方向でのみ流してガス供給管から排出すると共に、残部
を半開き状態の四方切換弁を介しそのままガス排出管か
ら排出する。ラジアントチューブに流した一部の冷却用
ガスは前述したように他端部の蓄熱部で加熱されて高温
のガスとなるが、かかる高温のガスを上記のように供給
した残部の冷却用ガスで冷却するのである。
【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とを備えており、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を半開
きにした状態で、すなわち回転弁子63の一端をストッ
パ64aのシール材65aとストッパ64bのシール材
65bとの間の途中に位置させ、また他端をストッパ6
4cのシール材65cとストッパ64dのシール材65
dとの間の途中に位置させた状態で、ガス供給管71か
ら冷却用空気を供給し、この冷却用空気の一部を、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、同時にガス供給管71から供給した冷
却用空気の残部を、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を経由することな
くそのまま流している。
【0011】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100m3/時で供給し、
その一部に相当する50m3/時の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、同時にその残部に相当する50m3/時の冷却用空気
をラジアントチューブ31へ流すことなくそのままガス
排出管81へと流す操作を行なった。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720
℃、炉温は830℃、品温は875℃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100〜2
00℃であった。
【0012】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
50m3/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50m3
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
780℃、炉温は870℃、品温は885℃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12
0〜170℃であった。
【0013】尚、比較例1において、四方切換弁61を
切換えることなく、ガス供給管71から20℃の冷却用
空気を50m3/時で供給して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400
℃となり、四方切換弁61の耐熱限度を越えた。
【0014】
【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。
【符号の説明】 11・・・熱処理炉、21・・・蓄熱式ラジアントチュ
ーブバーナ、31・・・ラジアントチューブ、41,4
2・・・バーナ、51,52・・・蓄熱部、61・・・
四方切換弁、71・・・ガス供給管、81・・・ガス排
出管

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ラジアントチューブの一端部と他端部と
    にそれぞれバーナ及び蓄熱部を備え、一端部と他端部と
    は共用の四方切換弁に接続されていて、この四方切換弁
    にガス供給管とガス排出管とが接続された蓄熱式ラジア
    ントチューブバーナの冷却方法であって、四方切換弁を
    半開きにした状態で、ガス供給管から供給した冷却用ガ
    スの一部をラジアントチューブの一端部から他端部へと
    一方向でのみ流してガス排出管から排出すると共に、残
    部をラジアントチューブへ流すことなくガス排出管から
    排出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。
JP7152657A 1995-05-25 1995-05-25 蓄熱式ラジアントチューブバーナの冷却方法 Pending JPH08320107A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100944427B1 (ko) * 2002-12-23 2010-02-25 재단법인 포항산업과학연구원 국소 막냉각 방식 복사관 유니트
CN103912320A (zh) * 2014-03-19 2014-07-09 江应伦 一种内外燃高压喷射装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100944427B1 (ko) * 2002-12-23 2010-02-25 재단법인 포항산업과학연구원 국소 막냉각 방식 복사관 유니트
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