JPH0933013A - 放射発熱管 - Google Patents

放射発熱管

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JPH0933013A
JPH0933013A JP18308795A JP18308795A JPH0933013A JP H0933013 A JPH0933013 A JP H0933013A JP 18308795 A JP18308795 A JP 18308795A JP 18308795 A JP18308795 A JP 18308795A JP H0933013 A JPH0933013 A JP H0933013A
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JP
Japan
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tube
straight pipe
main body
radiant
heating
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Pending
Application number
JP18308795A
Other languages
English (en)
Inventor
Kouki Marushichi
香樹 丸七
Nobuyoshi Kurauchi
伸好 倉内
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Mitsubishi Materials Corp
Original Assignee
Mitsubishi Materials Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 管本体の長寿命化を可能とする放射発熱管を
提供する。 【解決手段】 加熱炉内に配置された管本体11の一端
部をなす第一直管部12の中央部分12bを、溝12c
が軸周りに周設され且つ軸方向に連設された襞状とし
て、第一直管部12の剛性を高め、その湾曲及び偏平の
変形を阻止する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、加熱炉内に配置さ
れた管本体の一端部から該管本体内に加熱されたガスを
導入して流通させ、該管本体からの放射熱により加熱炉
内を加熱する放射発熱管に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ラジアントチューブ(即ち、放射発熱
管)には、その管本体がU字形をなすU型、管本体がW
字形をなすW型、管本体がI字形をなすI型等がある。
以下に従来のラジアントチューブを、U型を例にして説
明する。図9は、そのU型のラジアントチューブ(放射
発熱管)を示す縦断面図であり、加熱炉内には、U字形
をなす管本体1が配置されている。管本体1は、第一直
管部2、U字管部3、第二直管部4とをU型となる様に
配置・接続してなっており、管本体1の第一直管部2の
開口端には、フランジ5が設けられており、第二直管部
4の開口端には、フランジ6が設けられている。このフ
ランジ5、6等により、管本体1は、固定支持されてい
る。また、第一直管部2内部の開口端側には、その他端
側に向けてバーナー7が配置されており、バーナー7の
火炎Fにより加熱燃焼されたガスGは管本体1内を流通
され、第二直管部4の開口端から排出される。管本体1
はそのガスGにより加熱され、前記加熱炉は管本体1か
らの放射熱により加熱される。また、特にI型のシング
ルエンドの場合には、加熱源としてバーナー7の火炎F
に代えて電熱ヒータを用いる場合もある。
【0003】ところで、第一直管部2、U字管部3、第
二直管部4は、一般には遠心鋳造管または板を巻いた溶
接管により円断面の筒状に形成されている。また、管本
体1は、その変形防止引いては寿命延長のために、例え
ば、SCH22、SCH24のような耐熱鋳鋼より形成
されており、バーナー7の火炎F又は電熱ヒータ等の加
熱源は、第一直管部2の内周壁が一様に加熱されるよう
に、即ち、局部加熱により局部変形が生じないように、
第一直管部2の軸CT1上に配置され、例えばその火炎
Fが第一直管部2の軸CT1に対して同軸状に噴出する
ようになっている。尚、第一直管部2を伸縮継手(ベロ
ーズ)を介して接続して、熱膨張を逃す構造を取ってい
るものもある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、そのよ
うな従来のラジアントチューブでは、経年変化又は取り
付け誤差等により、バーナー7、電熱ヒーター等の加熱
源の位置が第一直管部2に対してずれた場合、又は、第
一直管部2が自重により湾曲した場合等に、以下のよう
な現象を生じる。即ち、例えば、図9に示すように加熱
源としてバーナー7の火炎Fを用いた場合には、上記の
ような現象が生じると、その火炎Fの中心が、第一直管
部2の軸CT1から外れてしまう。すると、その火炎F
は、図10、図12に示すように第一直管部2の内周壁
の一方(図10、図12においては下方)に偏って当た
ることとなる。すると、火炎Fの当たっている部位が局
部的に熱膨張するため、図11に示すように、第一直管
部2が湾曲したり、図13に示すように、断面が偏平に
変形したりする。また、この第一直管部2の湾曲及び偏
平の変形が生じると、火炎Fは、更に、その熱膨張した
部位に当たり易くなるため、更に、その湾曲及び偏平の
変形が進行するという悪循環に陥る。
【0005】従って、このような現象が生じると、ラジ
アントチューブの変形が促進され、その寿命が短縮され
てしまう。また、この原因となる経年変化又は取り付け
誤差等によるバーナー7の火炎、電熱ヒータ等の加熱源
の取り付け位置のずれ、又は第一直管部2の自重による
変形を防止することは、極めて難しい。
【0006】本発明は、上記事情に鑑み、管本体の長寿
命化を可能とする放射発熱管を提供することを目的とす
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の放射発熱
管では、加熱炉内に配置された管本体の一端部から管本
体内に加熱されたガスを導入して流通させ、管本体から
の放射熱により加熱炉内を加熱する放射発熱管であっ
て、管本体の一端部の少なくとも一部は、溝が軸周りに
周設され且つ軸方向に連設された襞状をなしていること
を前記課題の解決手段とした。
【0008】請求項2記載の放射発熱管では、加熱炉内
に配置された管本体の一端部から管本体内に加熱された
ガスを導入して流通させ、管本体からの放射熱により加
熱炉内を加熱する放射発熱管であって、管本体の一端部
の少なくとも一部は、多数の溝が軸方向に延在形成され
た襞状をなしていることを前記課題の解決手段とした。
【0009】請求項3記載の放射発熱管では、加熱炉内
に配置された管本体の一端部から管本体内に加熱された
ガスを導入して流通させ、管本体からの放射熱により加
熱炉内を加熱する放射発熱管であって、管本体の一端部
は、多数の溝が軸方向に延在形成された襞状をなしてい
る部分と、溝が軸周りに周設され且つ軸方向に連設され
た襞状をなしている部分とを備えることを前記課題の解
決手段とした。
【0010】請求項4記載の放射発熱管では、加熱炉内
に配置された管本体の一端部から管本体内に加熱された
ガスを導入して流通させ、管本体からの放射熱により加
熱炉内を加熱する放射発熱管であって、管本体の一端部
の少なくとも一部は、溝が軸を中心として螺旋状に形成
された襞状をなしていることを前記課題の解決手段とし
た。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明の一実施形態を図面に基づ
き説明する。図1は本発明のラジアントチューブ(放射
発熱管)の第一の実施形態を示す図であり、このラジア
ントチューブ100は、加熱炉内部に設置される管本体
11を有している。管本体11は、第一直管部12、U
字管部13、第二直管部14とをU型となる様に配置・
接続してなっており、管本体11の第一直管部12の開
口端12a及び第二直管部14の開口端部14aには、
フランジ15、16が設けられており、このフランジ1
5、16は、加熱炉の内壁面10に取り付けられ、これ
により管本体11は固定支持される。また、第一直管部
12内部の開口端12a側には、その他端側に向けてバ
ーナー17が配置されており、バーナー17の火炎Fに
より加熱燃焼されたガスGは管本体11内を流通され、
第二直管部14の開口端14aから排出される。
【0012】第一直管部12において、バーナー17の
火炎Fが当たる部分を含む中央部分12bは、溝12c
が軸CT11周りに周設され且つ軸CT11方向に連設
された襞状をなしている。この第一直管部12は、例え
ば、SUS材料等の耐熱材料からなっている。
【0013】また、図2に示すように第一直管部12の
溝12c等をなす襞の曲率半径R1、R2は2mm以上
であり且つ第一直管部12の外径D1の1/4以下に形
成されている。これにより、襞による応力集中を避けつ
つ剛性の向上を図ることができる。
【0014】尚、U字管部13及び第二直管部14は、
その軸に沿って均一な円断面に形成されている。
【0015】ラジアントチューブ100は、以上のよう
な構成を有するので、図3に示すように、経年変化等に
よりその火炎Fの中心が、第一直管部12の軸CT11
から外れ、第一直管部2の内周壁の一方(図3において
は下方)に偏って当たることとなると、その火炎Fが偏
って当たっている部分12dに熱応力が生じる。しか
し、本実施形態の第一直管部12は襞状を成しているの
で、その自重を増すこと無く、断面係数が増加されてい
る。従って、従来に比して、第一直管部12の剛性が高
いので、熱応力による第一直管部12の湾曲又は偏平の
変形を軽減若しくは防止することができる。これによ
り、第一直管部12の長寿命化引いてはラジアントチュ
ーブ100の長寿命化を図ることができる。また、本実
施形態では、溝12cが軸CT11周りに周設され且つ
軸CT11方向に連設された襞状をなしているので、特
に、第一直管部12の偏平の変形を、効果的に軽減若し
くは防止することができる。
【0016】図4は、本発明のラジアントチューブ(放
射発熱管)の第二の実施形態を示す図であり、このラジ
アントチューブ200は、図1のラジアントチューブ1
00において、第一直管部12の溝12cの付け方を代
えたものである。
【0017】即ち、図4に示すように本実施形態の第一
直管部22では、そのバーナー17の火炎Fが当たる部
分を含む中央部分22bに、多数の溝22cが軸CT1
2方向に延在形成された襞状をなしている。また、図5
に示すように第一直管部22の溝22c等をなす襞の曲
率半径R3、R4は2mm以上であり且つ第一直管部2
2の外径D2の1/4以下に形成されている。これによ
り、襞による応力集中を避けつつ剛性の向上を図れるよ
うにしている。
【0018】従って、図6に示すように、経年変化等に
よりその火炎Fの中心が、第一直管部22の軸CT12
から外れ、第一直管部22の内周壁の一方(図6におい
ては下方)に偏って当たることとなり、その火炎Fが偏
って当たっている部分22dに熱応力が生じることとな
っても、第一の実施形態同様に熱応力による第一直管部
22の湾曲又は偏平の変形を軽減若しくは防止すること
ができる。これにより、第一直管部22の長寿命化引い
てはラジアントチューブ100の長寿命化を図ることが
できる。また、本実施形態では、多数の溝22cが軸C
T12方向に延在形成された襞状をなしているので、特
に、第一直管部22の湾曲を、効果的に軽減若しくは防
止することができる。
【0019】また、図7は、本発明のラジアントチュー
ブ(放射発熱管)の第三の実施形態を示す図であり、こ
のラジアントチューブ300では、第一直管部32の中
央部分32bは、第二の実施形態の第一直管部22同様
に多数の溝32oが軸CT13方向に延在形成された襞
状をなしている縦襞部分32mと、第一の実施形態の第
一直管部12同様に溝32pが軸CT13周りに周設さ
れ且つ軸CT13方向に連設された襞状をなしている横
襞部分32nとを備える構成となっている。また、本実
施形態では、縦襞部分32mの、軸CT13方向の両端
に横襞部分32n、32nを配したが、その配置は、如
何なるものであってもよく、例えば、横襞部分32nの
両端に縦襞部分32m、32mを配してもよい。
【0020】この第三の実施形態では、第一直管部32
が、第二の実施形態同様の縦襞部分32mと第一の実施
形態同様の横襞部分32nとを共に有しているので、火
災Fが偏って当たっている部分に局部的な熱応力が生じ
た場合には、縦襞部分32mにより第一直管部32の湾
曲を特に効果的に軽減若しくは防止することができると
共に、横襞部分32nにより第一直管部32の偏平の変
形を特に効果的に軽減若しくは防止することができる。
従って、一層、第一直管部32の長寿命化引いてはラジ
アントチューブ300の長寿命化を図ることができる。
【0021】図8は、本発明のラジアントチューブ(放
射発熱管)の第四の実施形態を示す図であり、このラジ
アントチューブ400では、第一直管部42の中央部分
42bは、溝42cが軸CT14を中心として螺旋状に
形成された襞状をなしている。このため、第一直管部4
2の縦断面(即ち、軸CT14に平行な切断面)は、上
記縦襞部分32mと同様な構成となり、横断面(即ち、
軸CT14に直交する切断面)は、上記横襞部分32n
と同様な構成となる。従って、第三の実施形態と同様に
第一直管部42の長寿命化引いてはラジアントチューブ
400の長寿命化を図ることができる上に、第三の実施
形態の縦襞部分32mと横襞部分nが渾然となった形状
であるので、同一部分で双方の効果が発揮される。従っ
て、更に第一直管部32の湾曲及び偏平の変形を効果的
に軽減又は防止することができる。
【0022】尚、上記実施形態の第一直管部12、2
2、32、42は、SUS材料等の耐熱材料からなる板
材を巻いて溶接することにより円筒体を形成した後、溝
12c、22c、32o、32p、42cに対応する凸
部を有するローラーを、その円筒体の外周面に押圧し
て、円筒体を回転させることにより形成することができ
る。また、円筒体内部の圧力を高めて溝12bを形成す
る、所謂バルジ加工によっても上記同様の効果を発揮す
ることができる。
【0023】また、上記実施形態では、本発明をバーナ
ー17を用いるラジアントチューブに適用した場合につ
いて説明したが、電熱ヒーター等の他の加熱源を用いる
ラジアントチューブの場合であっても、局部加熱による
管本体の劣化を防止することができることは勿論であ
る。
【0024】更に、上記実施形態では、本発明をU型の
ラジアントチューブに適用した場合について説明した
が、W型、I型等、他の形状であってもよいことはもち
ろんである。
【0025】
【発明の効果】請求項1記載の放射発熱管によれば、経
年変化等により、管本体の一端部の一部が局部的に加熱
されることとなり、その部分に熱応力が生じても、管本
体の一端部が襞状を成していることにより、その断面係
数、従って、剛性が高められているので、その一端部の
熱応力による管本体の湾曲又は偏平の変形を軽減若しく
は防止することができる。よって、管本体の長寿命化引
いては放射発熱管の長寿命化を図ることができる。ま
た、本発明は、溝が軸周りに周設され且つ軸方向に連設
された襞状をなしているので、特に、管本体の偏平の変
形を、効果的に軽減若しくは防止することができる。
【0026】請求項2記載の放射発熱管によれば、管本
体の一端部が襞状を成していることにより、上記効果と
同様に管本体の長寿命化引いては放射発熱管の長寿命化
を図ることができる。また、本発明では、多数の溝が軸
方向に延在形成された襞状をなしているので、特に、管
本体の湾曲を、効果的に軽減若しくは防止することがで
きる。
【0027】請求項3記載の放射発熱管によれば、管本
体の一端部が、溝が軸周りに周設され且つ軸方向に連設
された襞状をなしている部分と、多数の溝が軸方向に延
在形成された襞状をなしている部分との双方を備えるの
で、請求項1記載の放射発熱管同様に管本体の偏平の変
形を効果的に軽減若しくは防止することができると共
に、請求項2記載の放射発熱管同様に管本体の湾曲を効
果的に軽減若しくは防止することができる。従って、一
層、管本体の長寿命化引いては放射発熱管の長寿命化を
図ることができる。
【0028】請求項4記載の放射発熱管によれば、管本
体の一端部の少なくとも一部は、溝が軸を中心として螺
旋状に形成された襞状をなしているので、溝が軸周りに
周設され且つ軸方向に連設された襞状をなしている部分
と、多数の溝が軸方向に延在形成された襞状をなしてい
る部分との双方を渾然と形成することができる。従っ
て、請求項3記載の放射発熱管に示す効果に加えて、同
一部分で双方の効果が発揮されるため、更に管本体の湾
曲又は偏平の変形を軽減若しくは防止することができ
る。よって、管本体の長寿命化引いては放射発熱管の長
寿命化を更に進めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のラジアントチューブ(放射発熱管)
の第一の実施形態を示す図である。
【図2】 図1のラジアントチューブの第一直管部の縦
断面図である。
【図3】 図1のラジアントチューブの第一直管部が局
部加熱されている状態を示す図である。
【図4】 本発明のラジアントチューブ(放射発熱管)
の第二の実施形態を示す図である。
【図5】 図4のラジアントチューブの第一直管部の横
断面図(A−A断面図)である。
【図6】 図4のラジアントチューブの第一直管部が局
部加熱されている状態を示す図である。
【図7】 本発明のラジアントチューブ(放射発熱管)
の第三の実施形態を示す図である。
【図8】 本発明のラジアントチューブ(放射発熱管)
の第四の実施形態を示す図である。
【図9】 従来のラジアントチューブ(放射発熱管)の
一例を示す図である。
【図10】 図9のラジアントチューブの第一直管部が
局部加熱されている状態を示す縦断面図である。
【図11】 図10の第一直管部が局部加熱により湾曲
した状態を示す図である。
【図12】 図9のラジアントチューブの第一直管部が
局部加熱されている状態を示す横断面図である。
【図13】 図12の第一直管部が局部加熱により偏平
に変形した状態を示す図である。
【符号の説明】
11…管本体、12…第一直管部(一端部)、12b…
中央部分(少なくとも一部)、12c…溝、22…第一
直管部(一端部)、22b…中央部分(少なくとも一
部)、22c…溝、32…第一直管部(一端部)、32
b…中央部分(少なくとも一部)、32m…縦襞部分
(部分)、32n…横襞部分(部分)、32o…溝、3
2p…溝、42…第一直管部(一端部)、42b…中央
部分(少なくとも一部)、42c…溝、100,20
0,300,400…ラジアントチューブ(放射発熱
管)、CT11,CT12,CT13,CT14…第一
直管部の軸、G…ガス

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 加熱炉内に配置された管本体の一端部か
    ら該管本体内に加熱されたガスを導入して流通させ、該
    管本体からの放射熱により加熱炉内を加熱する放射発熱
    管であって、 前記管本体の一端部の少なくとも一部は、溝が軸周りに
    周設され且つ軸方向に連設された襞状をなしていること
    を特徴とする放射発熱管。
  2. 【請求項2】 加熱炉内に配置された管本体の一端部か
    ら該管本体内に加熱されたガスを導入して流通させ、該
    管本体からの放射熱により加熱炉内を加熱する放射発熱
    管であって、 前記管本体の一端部の少なくとも一部は、多数の溝が軸
    方向に延在形成された襞状をなしていることを特徴とす
    る放射発熱管。
  3. 【請求項3】 加熱炉内に配置された管本体の一端部か
    ら該管本体内に加熱されたガスを導入して流通させ、該
    管本体からの放射熱により加熱炉内を加熱する放射発熱
    管であって、 前記管本体の一端部は、多数の溝が軸方向に延在形成さ
    れた襞状をなしている部分と、溝が軸周りに周設され且
    つ軸方向に連設された襞状をなしている部分とを備える
    ことを特徴とする放射発熱管。
  4. 【請求項4】 加熱炉内に配置された管本体の一端部か
    ら該管本体内に加熱されたガスを導入して流通させ、該
    管本体からの放射熱により加熱炉内を加熱する放射発熱
    管であって、 前記管本体の一端部の少なくとも一部は、溝が軸を中心
    として螺旋状に形成された襞状をなしていることを特徴
    とする放射発熱管。
JP18308795A 1995-07-19 1995-07-19 放射発熱管 Pending JPH0933013A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014505231A (ja) * 2011-02-14 2014-02-27 ビッソン,マッシミリアーノ 工業プラントなどのための放射管状要素

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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