JPH0979567A - Heat storage apparatus and heat storage type burner - Google Patents

Heat storage apparatus and heat storage type burner

Info

Publication number
JPH0979567A
JPH0979567A JP7235472A JP23547295A JPH0979567A JP H0979567 A JPH0979567 A JP H0979567A JP 7235472 A JP7235472 A JP 7235472A JP 23547295 A JP23547295 A JP 23547295A JP H0979567 A JPH0979567 A JP H0979567A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat storage
storage body
exhaust gas
combustion air
thin tube
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.)
Granted
Application number
JP7235472A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3557010B2 (en
Inventor
Taketo Sasaki
健人 佐々木
Shinichiro Fukushima
信一郎 福嶋
Takeshi Tada
健 多田
Yutaka Suzukawa
豊 鈴川
Toshiaki Hasegawa
敏明 長谷川
Tadahiro Araaki
但宏 荒明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Furnace Co Ltd
JFE Engineering Corp
Original Assignee
Nippon Furnace Co Ltd
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Furnace Co Ltd, NKK Corp, Nippon Kokan Ltd filed Critical Nippon Furnace Co Ltd
Priority to JP23547295A priority Critical patent/JP3557010B2/en
Publication of JPH0979567A publication Critical patent/JPH0979567A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3557010B2 publication Critical patent/JP3557010B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

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)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heat storage device including a heat storage body which is used for a heat storage type alternating combustion burner to store sensible heat of an exhaust gas and allows the cooling of a heat storage body by air for combustion to make a temperature distribution thereof flat and a heat storage type burner using the same. SOLUTION: In this heat storage apparatus, a heat storage body 20 is provided with a number of tubules 20a through which air for combustion and an exhaust gas flow alternately at a specified cycle and the tubules 20a are inclined to make a heating value flat as accumulated in the heat storage body 20. In a heat storage type burner, a wind box 7 is provided at an inflow port 6 of air A for combustion, a primary combustion burner 11 and a pilot burner 13 are arranged at an inflow port 5 of the exhaust gas G and a secondary combustion burner 12 at a flange part 10.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、蓄熱装置及び蓄熱
式バーナに関し、詳しくは、加熱炉の燃焼装置には、排
熱回収効率を改善するために燃焼空気と燃焼排ガスを交
互に行って燃焼を行う蓄熱型交番燃焼バーナがあり、直
火式バーナ又はラジアントチューブバーナ等の燃焼装置
として用いられており、このような蓄熱型交番燃焼バー
ナを用いられる蓄熱装置及び蓄熱式バーナに係るもので
ある。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat storage device and a heat storage type burner, and more specifically, in a combustion device of a heating furnace, combustion air and combustion exhaust gas are alternately burned in order to improve exhaust heat recovery efficiency. There is a heat storage type alternating combustion burner for performing, is used as a combustion device such as a direct fire burner or a radiant tube burner, and relates to a heat storage device and a heat storage type burner using such a heat storage type alternating combustion burner. .

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来の蓄熱装置は、例えば、図９
（ａ），（ｂ）に示すものが知られている。図９（ａ）
に示した蓄熱装置は、燃焼用空気Ａと排ガスＧが交互に
流通させるための流出入口５，６が設けられた蓄熱体収
容容器１内に成形練瓦からなる蓄熱体２を格子状に積上
げたものである。蓄熱体２は蓄熱体収容容器１内の内部
空間を満たすように収容されている。蓄熱体収容容器１
は容器３の内側を断熱材４で内張りすることによって形
成されている。2. Description of the Related Art A conventional heat storage device is shown in FIG.
Those shown in (a) and (b) are known. FIG. 9 (a)
The heat storage device shown in (1) stacks the heat storage bodies 2 made of molded roof tiles in a grid shape in the heat storage body container 1 in which the inflow ports 5 and 6 for alternately flowing the combustion air A and the exhaust gas G are provided. It is a thing. The heat storage body 2 is housed so as to fill the internal space in the heat storage body housing container 1. Heat storage container 1
Is formed by lining the inside of the container 3 with a heat insulating material 4.

【０００３】また、図９（ｂ）に示した蓄熱装置は、金
網等の蓄熱体支持部材８が底面に張設された蓄熱体収容
容器１と、この蓄熱材収容容器１に燃焼用空気Ａあるい
は排ガスＧ等を導入するためのウインドボックス７と、
蓄熱体収容容器１の内部の蓄熱体支持部８の上に積層堆
積されたセラミックボール（直径１０〜２０ｍｍ程度の
アルミナ質の球形の塊）等の塊状蓄熱体２とで構成され
ている。蓄熱体収容容器１の上部及び下部に空間Ｓ１，
Ｓ２がそれぞれ設けられ、燃焼用空気Ａ及び排ガスが円
滑な流通が確保されるようになっている。In the heat storage device shown in FIG. 9B, a heat storage container 1 having a heat storage support member 8 such as a wire mesh stretched on the bottom surface, and a combustion air A in the heat storage material storage container 1. Alternatively, a wind box 7 for introducing exhaust gas G and the like,
It is composed of a lump heat storage body 2 such as a ceramic ball (alumina spherical lump having a diameter of about 10 to 20 mm) laminated and deposited on the heat storage body supporting portion 8 inside the heat storage body container 1. Spaces S1 are formed in the upper and lower parts of the heat storage container 1.
S2 is provided so that the combustion air A and the exhaust gas can be smoothly distributed.

【０００４】また、図１０は、蓄熱体に燃焼装置を組み
合わされた蓄熱式バーナである。蓄熱装置は蓄熱体収容
容器１とウインドボックス７とから構成され、蓄熱体収
容容器１にはハニカム状の細管２ａが設けられたセラミ
ックス製の蓄熱体２が収容されている。蓄熱体収容容器
１の上部には空間Ｓ１が設けられ、蓄熱体収容容器１の
下部にウインドボックス７が装着されて空間Ｓ２が形成
されている。燃焼用空気Ａと排ガスＧが交互に通過する
ノズル９には、一次燃焼用ノズル１１とパイロットバー
ナ１３が設けられ、ノズル９の先端部に加熱炉Ｆの側壁
に挿着される耐火性のフランジ部１０が設けられてい
る。フランジ部１０には燃料を炉内に噴射する第２次燃
料ノズル１２が設けられている。また、図１１（ａ）は
蓄熱体２の平面図であり、図１１（ｂ）は同図（ａ）の
Ｘ−Ｘ線に沿った断面図である。各細管２ａの内断面積
は同一であり、細管２ａの側壁に平行に形成されてい
る。FIG. 10 shows a regenerative burner in which a combustion device is combined with a regenerator. The heat storage device is composed of a heat storage body container 1 and a wind box 7, and the heat storage body container 1 stores a ceramic heat storage body 2 provided with a honeycomb thin tube 2a. A space S1 is provided above the heat storage container 1, and a wind box 7 is attached to the bottom of the heat storage container 1 to form a space S2. The nozzle 9 through which the combustion air A and the exhaust gas G pass alternately is provided with a primary combustion nozzle 11 and a pilot burner 13, and a refractory flange inserted into the side wall of the heating furnace F at the tip of the nozzle 9. A section 10 is provided. The flange portion 10 is provided with a secondary fuel nozzle 12 for injecting fuel into the furnace. 11A is a plan view of the heat storage body 2, and FIG. 11B is a cross-sectional view taken along line XX of FIG. 11A. The inner cross-sectional areas of the thin tubes 2a are the same and are formed parallel to the side walls of the thin tubes 2a.

【０００５】[0005]

【発明が解決しようとする課題】従来の蓄熱装置は、図
９，図１０に示すように、加熱炉の横方向の拡張を抑制
するために屈曲した構造になっている。図９（ａ），
（ｂ）の蓄熱装置では、蓄熱体に成形練瓦からなる蓄熱
体やセラミックボール等の塊状蓄熱体が用いられていた
が、蓄熱体による圧力損失が大きい欠点があり、近年で
は、図１０に示すような蓄熱式バーナが用いられてい
る。この蓄熱体２は、図１１（ａ），（ｂ）に示すよう
に、蓄熱体２に多数の細管が設けられ、それらは側壁に
対して平行に形成されている。As shown in FIGS. 9 and 10, the conventional heat storage device has a bent structure for suppressing lateral expansion of the heating furnace. FIG. 9 (a),
In the heat storage device of (b), a heat storage body made of molded roof tile or a lump heat storage body such as a ceramic ball was used as the heat storage body, but there is a drawback that the pressure loss due to the heat storage body is large. A regenerative burner as shown is used. As shown in FIGS. 11A and 11B, the heat storage body 2 has a large number of thin tubes provided in the heat storage body 2 and formed in parallel to the side walls.

【０００６】図１０の蓄熱式バーナでは、その特性が図
１２に示されている。図１２に示すように、（ａ）はそ
の蓄熱装置の前後に十分な直管長がある場合の流体（排
ガス，燃焼用空気）の流動抵抗（圧力損失）分布を示
し、蓄熱体収容容器１の内壁に接する部分以外は略均一
な圧力損失となる。また、（ｂ）は排ガスＧの流量分布
を示している。排ガスＧは流入口５から空間Ｓ１に流れ
込み、蓄熱体収容容器１の外側内側壁に向かって流れる
ので、排ガスＧの外側内側壁面側の流量が最も多くな
り、（ｂ）に示すような分布となる。また、この分布
（ｂ）は蓄熱体２に蓄積される蓄熱量の分布に相当す
る。また、（ｃ）は燃焼用空気Ａの流量分布を示してお
り、流入口６から流入する燃焼用空気Ａはウインドボッ
クス７の空間Ｓ２に流れ込み、燃焼用空気Ａは炉側内壁
面に向かって流れるので、その炉側の流量が最も大きく
なる。この分布（ｃ）は蓄熱体２の放熱量の分布に相当
し、炉側が最も放熱の度合いが高いことを示している。
従って、放熱量の分布に相当する排ガス流れ分布（ｂ）
と放熱量の分布に相当する燃焼用空気流量の分布（ｃ）
との両分布を通して蓄熱体２の温度分布は図１２（ｄ）
に示すような平均的な温度分布となる。これらの分布
は、蓄熱体の一断面について説明したものであり、蓄熱
体の長手方向（通気方向）に大きな温度分布が存在して
もかまわない。The characteristics of the regenerative burner shown in FIG. 10 are shown in FIG. As shown in FIG. 12, (a) shows the flow resistance (pressure loss) distribution of the fluid (exhaust gas, combustion air) when there is a sufficient straight pipe length before and after the heat storage device, and Except for the part in contact with the inner wall, the pressure loss is substantially uniform. Further, (b) shows the flow rate distribution of the exhaust gas G. The exhaust gas G flows into the space S1 from the inflow port 5 and flows toward the outer inner wall surface of the heat storage container 1, so that the flow rate of the exhaust gas G on the outer inner wall surface side becomes the largest and the distribution as shown in (b) is obtained. Become. Further, this distribution (b) corresponds to the distribution of the amount of heat stored in the heat storage body 2. Further, (c) shows a flow rate distribution of the combustion air A, the combustion air A flowing from the inflow port 6 flows into the space S2 of the wind box 7, and the combustion air A is directed toward the furnace-side inner wall surface. Since it flows, the flow rate on the furnace side becomes the largest. This distribution (c) corresponds to the distribution of the heat radiation amount of the heat storage body 2, and shows that the furnace side has the highest heat radiation degree.
Therefore, the exhaust gas flow distribution (b) corresponding to the distribution of heat radiation
And distribution of combustion air flow rate corresponding to distribution of heat release (c)
The temperature distribution of the heat storage body 2 is shown in FIG.
The average temperature distribution is as shown in. These distributions are described for one cross section of the heat storage body, and a large temperature distribution may exist in the longitudinal direction (ventilation direction) of the heat storage body.

【０００７】即ち、高温の排ガスが蓄熱体２を通過し
て、その流れ分布は（ｂ）に示すように、外側内壁面が
最も流量が大きく、而も、燃焼用空気流量分布は（ｃ）
に示すように、炉側内壁面が最も大きい。従って、蓄熱
体２の外側内壁面に排ガスの顕熱が蓄積されて一層高温
となる特性がある。蓄熱体２の温度分布の偏りは蓄熱効
果の低下をもたらすとともに、蓄熱体による予熱効果の
低下をもたらす要因となる。また、図１２の蓄熱体の平
均温度分布（ｄ）に示すように、外側内壁面が部分的に
高温になり、排ガスの熱が外部に漏れる割合が大きくな
る。その結果、加熱炉の排熱回収効率や燃焼効率の低下
をもたらす要因となるとともに、蓄熱体の耐久性やその
周辺の切換弁等の設備の耐熱性をより、高温に耐え得る
仕様にしなければならない。即ち、高価な切換弁にしな
かればならない問題が発生する。That is, as the high temperature exhaust gas passes through the heat storage body 2 and its flow distribution is as shown in (b), the outer inner wall surface has the largest flow rate, and the combustion air flow rate distribution is (c).
As shown in, the inner wall surface on the furnace side is the largest. Therefore, there is a characteristic that the sensible heat of the exhaust gas is accumulated on the outer inner wall surface of the heat storage body 2 and the temperature becomes higher. The deviation of the temperature distribution of the heat storage body 2 causes a decrease in the heat storage effect and a decrease in the preheat effect by the heat storage body. Further, as shown in the average temperature distribution (d) of the heat storage body in FIG. 12, the outer inner wall surface becomes partially hot, and the heat of the exhaust gas leaks to the outside at a high rate. As a result, it becomes a factor that reduces the exhaust heat recovery efficiency and combustion efficiency of the heating furnace, and the durability of the heat storage body and the heat resistance of the equipment such as the switching valve around it must be specified to withstand the high temperature. I won't. That is, there is a problem that an expensive switching valve must be used.

【０００８】また、燃焼用空気Ａや排ガスＧの偏流の発
生を防止する方法としては、蓄熱装置が屈曲した構造で
なく、直線的な形状とする方法があるが、加熱炉に蓄熱
体を横方向に張り出した形状にしなければならない。そ
の場合、蓄熱装置を支持する架台や支持構造物等が大型
化、加熱炉の建設コストの上昇を来す欠点があるととも
に、加熱炉の設置場所に物理的な制約を与える欠点があ
る。Further, as a method for preventing the non-uniform flow of the combustion air A and the exhaust gas G, there is a method in which the heat storage device has a linear shape instead of a bent structure. It must be shaped to project in the direction. In that case, there are drawbacks that a pedestal and a supporting structure for supporting the heat storage device become large in size, a construction cost of the heating furnace is increased, and a physical limitation is placed on an installation place of the heating furnace.

【０００９】本発明は、上述のような課題に鑑みなされ
たものであり、蓄熱型交番燃焼バーナに用いられ、排ガ
スの顕熱を蓄熱体に蓄え、燃焼用空気によって冷却して
蓄熱体の温度分布を平坦化し得る蓄熱体を具備する蓄熱
装置を提供することを目的とするものである。また、本
発明は、加熱炉の排ガスの顕熱を蓄熱体に蓄え、燃焼用
空気によって冷却して蓄熱体の温度分布を平坦化して、
加熱炉の燃焼効率を改善し得る蓄熱式バーナを提供する
ことを目的とするものである。The present invention has been made in view of the above problems, and is used for a regenerative type alternating combustion burner, in which sensible heat of exhaust gas is stored in a regenerator and cooled by combustion air to cool the regenerator. An object of the present invention is to provide a heat storage device including a heat storage body capable of flattening the distribution. Further, the present invention stores the sensible heat of the exhaust gas of the heating furnace in the heat storage body, and flattens the temperature distribution of the heat storage body by cooling with combustion air,
An object of the present invention is to provide a regenerative burner capable of improving the combustion efficiency of a heating furnace.

【００１０】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するためになされたものであり、請求項１の発明は、
蓄熱体を備える蓄熱装置であって、前記蓄熱体に燃焼用
空気と排ガスが所定の周期で交互に流れる多数の細管が
設けられ、前記蓄熱体の温度分布が平坦化するように前
記細管に傾斜を与えたことを特徴とする蓄熱装置であ
り、細管を傾斜させることにより、高温の排ガスを蓄熱
体の平均温度が低温の側に流し、燃焼用空気を蓄熱体の
平均温度が高温の側へ流すようにして蓄熱体の温度分布
を平坦化するものである。Means for Solving the Problems The present invention has been made to solve the above problems, and the invention of claim 1 is as follows.
A heat storage device including a heat storage body, wherein the heat storage body is provided with a large number of thin tubes in which combustion air and exhaust gas flow alternately in a predetermined cycle, and the slanted tubes are inclined to flatten the temperature distribution of the heat storage body. The heat storage device is characterized in that by sloping the thin tube, the high temperature exhaust gas is caused to flow to the side where the average temperature of the heat storage body is low, and the combustion air is directed to the side where the average temperature of the heat storage body is high. By flowing the heat, the temperature distribution of the heat storage body is flattened.

【００１１】また、請求項２の発明は、請求項１の発明
に於いて、前記蓄熱体に設けられた細管の内断面積の変
化によって流動抵抗分布を与えることを特徴とする蓄熱
装置であり、流量の多い側の圧力損失を大きくして流量
を制限するようにして平坦化することにより、温度分布
を平坦化するようにしたものである。A second aspect of the present invention is the heat storage device according to the first aspect, wherein the flow resistance distribution is given by a change in the inner cross-sectional area of the thin tube provided in the heat storage body. The temperature distribution is flattened by increasing the pressure loss on the high flow rate side and limiting the flow rate to flatten the temperature distribution.

【００１２】また、請求項３の発明は、蓄熱体を備える
蓄熱装置に於いて、前記蓄熱体が第１と第２の蓄熱体か
らなり、前記第１と第２の蓄熱体に燃焼用空気と排ガス
が所定の周期で交互に流れる細管が設けられ、前記排ガ
ス流出側の前記第１の蓄熱体の温度分布を平坦化するよ
うに前記細管に傾斜を与えたことを特徴とする蓄熱装置
であり、最も高温となる部分を分離して第１の蓄熱体を
形成し、而も、細管に傾斜を与えたものである。[0012] According to a third aspect of the present invention, in a heat storage device having a heat storage body, the heat storage body is composed of first and second heat storage bodies, and the first and second heat storage bodies have combustion air. And a narrow tube in which the exhaust gas alternately flows in a predetermined cycle are provided, and the thin tube is inclined so as to flatten the temperature distribution of the first heat storage body on the exhaust gas outflow side. The first heat storage body is formed by separating the highest temperature portion, and the thin tube is inclined.

【００１３】また、請求項４の発明は、請求項３の発明
に於いて、前記第１の蓄熱体の細管の内断面積の変化に
よって流動抵抗を与えたことを特徴とする蓄熱装置であ
り、前記細管の内断面積に変化を与えることによって流
量が多い部分の圧力損失を大きく設定して流量を平坦化
するようにしたものである。A fourth aspect of the present invention is the heat storage device according to the third aspect, wherein flow resistance is given by a change in the inner cross-sectional area of the thin tube of the first heat storage body. By changing the inner cross-sectional area of the thin tube, the pressure loss in the portion where the flow rate is high is set large to flatten the flow rate.

【００１４】また、請求項５の発明は、蓄熱体を備える
蓄熱装置に於いて、前記蓄熱体が同形及び又は異形の蓄
熱体で構成され、前記同形及び又は異形の蓄熱体に燃焼
用空気と排ガスが所定の周期で交互に流れる細管が設け
られ、前記同形及び又は異形の蓄熱体のそれぞれの細管
の内断面積に変化を与えたことを特徴とする蓄熱装置で
あり、排ガス流量分布と燃焼用空気の流量分布を平坦化
することによって、温度分布を平坦化するようにしたも
のである。According to a fifth aspect of the present invention, in a heat storage device having a heat storage body, the heat storage body is constituted by a heat storage body of the same shape and / or a different shape, and the heat storage body of the same shape and / or a different shape is provided with combustion air. A heat storage device, characterized in that a thin tube in which exhaust gas flows alternately at a predetermined cycle is provided, and the inner cross-sectional area of each thin tube of the same-shaped and / or different-shaped heat storage bodies is changed. The temperature distribution is flattened by flattening the flow distribution of the working air.

【００１５】また、請求項６の発明は、蓄熱装置にバー
ナを備える蓄熱式バーナに於いて、前記蓄熱装置に燃焼
用空気と排ガスが所定の周期で交互に流れる細管が設け
られた蓄熱体を備え、前記蓄熱体の前記排ガス流出部の
温度分布が平均化するように前記細管に傾斜及び又は前
記細管の内断面積に変化を与えるとともに、前記燃焼用
空気の排出口部に単数又は複数の燃焼供給口を備えるこ
とを特徴とする蓄熱式バーナであり、蓄熱体の温度分布
を平均化することによって、加熱炉の燃焼効率を高める
ようにしたものである。According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a heat storage type burner having a burner in the heat storage device, wherein the heat storage device is provided with a thin tube provided with a thin tube through which combustion air and exhaust gas flow alternately at a predetermined cycle. It is provided with a slope and / or a change in the inner cross-sectional area of the thin tube so that the temperature distribution of the exhaust gas outflow portion of the heat storage body is averaged, and a single or a plurality of discharge ports of the combustion air. A heat storage type burner characterized by having a combustion supply port, in which the combustion efficiency of the heating furnace is increased by averaging the temperature distribution of the heat storage body.

【００１６】また、請求項７の発明は、燃焼用空気と排
ガスが通過する蓄熱体を備える蓄熱装置を備える蓄熱式
バーナに於いて、ラジアントチューブの両端に前記燃焼
用空気と前記排ガスが所定の周期で交互に流れる細管が
設けられた蓄熱体を備え、前記蓄熱体の前記排ガス流出
口の温度分布が平均化するように前記細管に傾斜及び又
は前記細管の内断面積に変化を与えるとともに、前記燃
焼用空気の流出側に単数又は複数の燃料供給口を設けた
ことを特徴とする蓄熱式バーナであり、蓄熱体の細管に
傾斜を与えることによって部分的に高温になるのを解消
するようにして、排熱回収効率を高めるようにしたもの
である。According to a seventh aspect of the present invention, in a heat storage type burner having a heat storage device having a heat storage body through which combustion air and exhaust gas pass, the combustion air and the exhaust gas are provided at both ends of a radiant tube. With a heat storage body provided with a thin tube that alternately flows in a cycle, while giving a change to the inner tube cross-sectional area of the thin tube and the slope to the temperature distribution of the exhaust gas outlet of the heat storage body is averaged, A heat storage type burner characterized in that a single or a plurality of fuel supply ports are provided on the outflow side of the combustion air, so as to eliminate a partial high temperature by inclining the thin tube of the heat storage body. Thus, the exhaust heat recovery efficiency is improved.

【００１７】[0017]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る蓄熱装置及び
蓄熱式バーナの実施の形態について図を参照して説明す
る。本発明に於ける実施の形態の一つは蓄熱装置であ
り、他の実施の形態はその蓄熱装置にバーナを装着して
蓄熱式バーナである。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of a heat storage device and a heat storage type burner according to the present invention will be described below with reference to the drawings. One of the embodiments of the present invention is a heat storage device, and the other embodiment is a heat storage type burner in which a burner is attached to the heat storage device.

【００１８】（実施例１）図１は、本発明に係る蓄熱装
置及び蓄熱式バーナの一実施例を示す断面図である。同
図は、蓄熱装置に燃焼装置が組み合わされた蓄熱式バー
ナであり、蓄熱装置は蓄熱体２０が収納された蓄熱体収
容容器１と、ウインドボックス７とから構成され、蓄熱
体収容容器１は容器３の内側を断熱材４で内張りされた
ものであり、蓄熱体２０が収納される部分を分離可能に
してもよい。蓄熱体２０は多数の細管２０ａがハニカム
状に設けられたセラミックス製である。蓄熱体収容容器
１の上部には空間Ｓ１が設けられ、蓄熱体収容容器１の
下部にウインドボックス７が装着されて空間Ｓ２が形成
されている。蓄熱体収容容器１にノズル９が設けられ、
ノズル９を燃焼用空気Ａと排ガスＧとが交互に通過する
流出入口５とし、ウインドボックス７にもこれら流体の
流出入口６が設けられている。ノズル９の先端部には耐
火性のフランジ部１０が設けられ、フランジ部１０は加
熱炉Ｆ内に燃料を噴射する二次燃焼ノズル１２が装着さ
れている。フランジ部１０は加熱炉Ｆの側壁に挿着され
て、加熱炉Ｆに蓄熱式バーナが装備されいる。尚、これ
らの蓄熱装置に於ける流体の流動抵抗や圧力損失及び温
度分布については、図８を参照して詳細に説明する。(Embodiment 1) FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of a heat storage device and a heat storage type burner according to the present invention. FIG. 1 shows a heat storage type burner in which a combustion device is combined with a heat storage device, and the heat storage device includes a heat storage container 1 in which a heat storage member 20 is stored and a wind box 7. The inside of the container 3 may be lined with the heat insulating material 4, and the portion in which the heat storage body 20 is housed may be separable. The heat storage body 20 is made of ceramics in which a large number of thin tubes 20a are provided in a honeycomb shape. A space S1 is provided above the heat storage container 1, and a wind box 7 is attached to the bottom of the heat storage container 1 to form a space S2. A nozzle 9 is provided in the heat storage container 1,
The nozzle 9 is used as an outflow port 5 through which combustion air A and exhaust gas G pass alternately, and a wind box 7 is also provided with an outflow port 6 for these fluids. A refractory flange portion 10 is provided at the tip of the nozzle 9, and the flange portion 10 is equipped with a secondary combustion nozzle 12 for injecting fuel into the heating furnace F. The flange portion 10 is inserted into the side wall of the heating furnace F, and the heating furnace F is equipped with a regenerative burner. The fluid flow resistance, pressure loss, and temperature distribution in these heat storage devices will be described in detail with reference to FIG.

【００１９】次に、図１の蓄熱式バーナの蓄熱体につい
て、図３を参照し説明する。図３（ａ）は燃焼用空気Ａ
を排出する方向或いは排ガスＧが流入する方向から見た
蓄熱体２０の平面図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）の
Ｘ−Ｘ線に沿った断面図である。図３（ａ）から明らか
なように、流体が流入する細管２０ａの各内断面積は等
しく、図３（ｂ）に示したように、細管２０ａは蓄熱体
２０の側壁に対して斜めであって、その傾斜は蓄熱体収
容容器１の外側内壁面１ａ側に傾いている。蓄熱体２０
の細管２０ａを傾斜させることにより、燃焼用空気Ａ
（点線）及び排ガスＧ（実線）はそれぞれＳ字に近い蛇
行した流れになる。Next, the heat storage body of the heat storage type burner shown in FIG. 1 will be described with reference to FIG. FIG. 3A shows combustion air A.
FIG. 3 is a plan view of the heat storage body 20 as seen from the direction in which the exhaust gas is discharged or the direction in which the exhaust gas G flows, and FIG. 3B is a cross-sectional view taken along the line XX of FIG. As is clear from FIG. 3 (a), the inner cross-sectional areas of the thin tubes 20 a into which the fluid flows are the same, and as shown in FIG. 3 (b), the thin tubes 20 a are oblique to the side wall of the heat storage body 20. The inclination is inclined toward the outer inner wall surface 1a of the heat storage container 1. Heat storage element 20
By inclining the thin tube 20a of the
The (dotted line) and the exhaust gas G (solid line) each have a meandering flow close to an S-shape.

【００２０】また、蓄熱式バーナは蓄熱型交番燃焼バー
ナとして用いられ、燃焼用空気Ａ（点線）及び排ガスＧ
（実線）は、約３０秒程度の周期で切り換わるように制
御される。排ガスＧが蓄熱体２０の細管２０ａに流れる
際に、排ガスＧの顕熱が蓄熱体２０に蓄えられ、次の周
期で燃焼用空気Ａが蓄熱体２０を通過する際に、蓄熱体
２０に蓄積された熱を奪って加熱炉Ｆ内に予熱された燃
焼用空気が放出される。一次燃料ノズル１１はノズル９
内に燃料と燃焼用空気を混合して噴射させてパイロット
バーナ１３によって点火して燃焼させ、その後は燃料を
増大させて燃焼用空気Ａと燃焼させる。続いて、炉内温
度が燃料の自然着火温度以上に達した際に、二次燃料ノ
ズル１２から加熱炉Ｆ内に燃料が噴射されて燃焼用空気
Ａと反応して燃焼して加熱炉Ｆ内の温度が上昇する。Further, the heat storage type burner is used as a heat storage type alternating combustion burner and comprises combustion air A (dotted line) and exhaust gas G.
The (solid line) is controlled so as to switch at a cycle of about 30 seconds. When the exhaust gas G flows into the thin tube 20a of the heat storage body 20, the sensible heat of the exhaust gas G is stored in the heat storage body 20, and is accumulated in the heat storage body 20 when the combustion air A passes through the heat storage body 20 in the next cycle. The preheated combustion air is released into the heating furnace F by removing the generated heat. The primary fuel nozzle 11 is the nozzle 9
The fuel and the combustion air are mixed and injected into the inside, and the pilot burner 13 ignites and burns the fuel, and thereafter, the fuel is increased and burned with the combustion air A. Then, when the temperature in the furnace reaches the spontaneous ignition temperature of the fuel or higher, the fuel is injected from the secondary fuel nozzle 12 into the heating furnace F, reacts with the combustion air A and burns, and then in the heating furnace F. Temperature rises.

【００２１】（実施例２）図２は、本発明に係る蓄熱装
置及び蓄熱式バーナの他の実施例を示す断面図である。
同図では、図１の蓄熱式バーナとは異なり、蓄熱体収容
容器１内には二段積みの蓄熱体２１，２２が収納されて
いる。尚、蓄熱体以外の他の部分は上記実施例と同一で
あるので同一部分の説明は省略する。(Embodiment 2) FIG. 2 is a sectional view showing another embodiment of the heat storage device and the heat storage type burner according to the present invention.
In the figure, unlike the heat storage type burner of FIG. 1, two-stage stacked heat storage bodies 21, 22 are stored in the heat storage body container 1. Since the other parts than the heat storage body are the same as those in the above embodiment, the description of the same parts will be omitted.

【００２２】図２に示した蓄熱装置は、蓄熱体収容容器
１とウインドボックス７とが設けられ、流体の流出入口
５，６が設けられ、蓄熱体収容容器１内には蓄熱体２
１，２２が二段積みに収納されている。蓄熱体２１，２
２はハニカム状の細管２１ａ，２２ａが形成されたセラ
ミックス製である。蓄熱体２１は、排ガスＧの流入する
側であるので、最も排ガスＧの熱的影響を受ける蓄熱体
２１であり、その細管２１ａは蓄熱体収容容器１の外側
内壁面１ａに傾斜している。また、上段の蓄熱体２１の
厚さは下段の蓄熱体２２の厚さより薄くして温度分布が
均一になり易くして熱ストレスに耐え得るものとしてい
る。一方、下段の蓄熱体２２の細管２２ａはその側壁に
平行に形成されている。蓄熱体２１の細管２１ａは、図
３（ａ），（ｂ）で説明したように、各細管２１ａの内
断面積は等しく、蓄熱体収容容器１の外側内壁１ａ側に
傾斜した形状であり、蓄熱体２２の細管２２ａは内断面
積は等しく、その側壁に平行に形成されている。In the heat storage device shown in FIG. 2, a heat storage container 1 and a wind box 7 are provided, fluid outlets 5 and 6 are provided, and the heat storage device 2 is placed in the heat storage device 1.
1, 22 are stored in a double stack. Heat storage body 21,2
Reference numeral 2 is made of ceramics in which honeycomb thin tubes 21a and 22a are formed. Since the heat storage body 21 is the side on which the exhaust gas G flows, it is the heat storage body 21 that is most thermally affected by the exhaust gas G, and its thin tube 21a is inclined to the outer inner wall surface 1a of the heat storage body container 1. Further, the thickness of the upper-stage heat storage body 21 is smaller than that of the lower-stage heat storage body 22, so that the temperature distribution can be easily made uniform and the heat stress can be endured. On the other hand, the thin tube 22a of the lower heat storage body 22 is formed parallel to the side wall thereof. As described in FIGS. 3A and 3B, the thin tube 21a of the heat storage body 21 has a shape in which the inner cross-sectional areas of the thin tubes 21a are the same and is inclined toward the outer inner wall 1a side of the heat storage body storage container 1. The thin tubes 22a of the heat storage body 22 have the same inner cross-sectional area and are formed parallel to the side walls thereof.

【００２３】また、排ガスＧは流出入口５から蓄熱体収
容容器１の空間Ｓ１を通して蓄熱体２１，２２の細管２
１ａ，２２ａ及びウインドボックス７内空間Ｓ２を通過
して流出入口６から配管に流れ込み、燃焼用空気Ａは流
出入口６からウインドボックス７及び細管２１ａ，２２
ａを通過して流出入口５から加熱炉内Ｆに流入する。こ
れらの流体は略Ｓ字状に蛇行して流れる。Further, the exhaust gas G passes from the inflow / outlet port 5 through the space S1 of the heat storage body container 1 to the thin tubes 2 of the heat storage bodies 21, 22.
1a, 22a and the inner space S2 of the wind box 7 and flows into the pipe from the outflow port 6, and the combustion air A flows from the outflow port 6 to the wind box 7 and the narrow tubes 21a, 22.
It passes through a and flows into the heating furnace interior F from the outflow port 5. These fluids meander and flow in a substantially S shape.

【００２４】（実施例３）図４は、本発明に係る蓄熱装
置及び蓄熱式バーナの他の実施例を示す断面図である。
本発明の蓄熱式バーナは、上記実施例のように、蓄熱式
バーナが蓄熱装置と燃焼装置から構成されている。同図
の実施例は、蓄熱体が蓄熱体２３，２４による二段積み
されているが他の構成は、図１の実施例と同一であるの
で同一部分の説明は省略する。図５（ａ）は図４に示し
た蓄熱体２３の平面図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）
のＸ−Ｘ線に沿った断面図である。又、図６（ａ）は図
４に示した蓄熱体２４の平面図であり、図６（ｂ）は図
６（ａ）のＸ−Ｘ線に沿った断面図である。(Embodiment 3) FIG. 4 is a sectional view showing another embodiment of the heat storage device and the heat storage type burner according to the present invention.
In the heat storage type burner of the present invention, the heat storage type burner is composed of a heat storage device and a combustion device as in the above-described embodiment. In the embodiment shown in the figure, the heat storage bodies are stacked in two stages by the heat storage bodies 23 and 24, but the other structure is the same as that of the embodiment shown in FIG. 5 (a) is a plan view of the heat storage body 23 shown in FIG. 4, and FIG. 5 (b) is FIG. 5 (a).
It is sectional drawing along the XX line of FIG. 6 (a) is a plan view of the heat storage body 24 shown in FIG. 4, and FIG. 6 (b) is a sectional view taken along line XX of FIG. 6 (a).

【００２５】図４に於いて、蓄熱体２３，２４は、ハニ
カム状の細管２３ａ，２４ａが形成されたセラミックス
製である。上段の蓄熱体２３は、図５（ｂ）に示したよ
うに、細管２３ａの幅Ｗ1 〜Ｗ6 は、外側内壁面１ａか
ら炉側内壁面１ｂに近づくに連れて、次第に幅が大きく
設定されている。通常、細管を通過する流体の流動抵抗
（圧力損失）は、その内断面積の４乗に比例して増大す
ることが知られている。即ち、炉側内壁面１ｂから外側
内壁面１ａに向かうに従って流動抵抗が大きく設定され
ていることを示している。In FIG. 4, the heat storage bodies 23 and 24 are made of ceramics having honeycomb thin tubes 23a and 24a formed therein. As shown in FIG. 5B, in the upper heat storage body 23, the widths W 1 to W 6 of the narrow tubes 23a are set to be gradually larger as the width approaches from the outer inner wall surface 1a to the furnace side inner wall surface 1b. Has been done. It is generally known that the flow resistance (pressure loss) of a fluid passing through a thin tube increases in proportion to the fourth power of its inner cross-sectional area. That is, it is shown that the flow resistance is set to be larger as going from the furnace-side inner wall surface 1b to the outer inner wall surface 1a.

【００２６】また、下部の蓄熱体２４は、細管２４ａの
内断面積を均等に配置してもよいが、図６（ａ），
（ｂ）に示されるように、細管２４1 〜２４5 の内断面
積は、外側内壁面１ａから炉側内壁面１ｂに向かうに連
れて、面積を小さく設定されている。細管２４ａの内断
面積をこのようにすると、燃焼用空気Ａが流入口６が引
き込まれると、炉側内壁面１ｂの流動抵抗が大きくな
り、外側内壁面１ａに向かうにつれて流動抵抗は小さく
なる。即ち、上段の蓄熱体２３と下段の蓄熱体２４の細
管の内断面積の比は従来の蓄熱体のときの流量分布に略
反比例した関係に設定されている。従って、上段の蓄熱
体２３との組み合わせで、燃焼用空気Ａが均等に流れ
る。Further, in the lower heat storage body 24, the inner cross-sectional area of the thin tube 24a may be evenly arranged, as shown in FIG.
As shown in (b), the inner cross-sectional areas of the thin tubes 24 1 to 24 5 are set so that the area becomes smaller from the outer inner wall surface 1 a toward the furnace-side inner wall surface 1 b. When the inner cross-sectional area of the thin tube 24a is set as described above, when the combustion air A is drawn into the inlet 6, the flow resistance of the furnace-side inner wall surface 1b increases, and the flow resistance decreases toward the outer inner wall surface 1a. That is, the ratio of the inner cross-sectional areas of the thin tubes of the upper-stage heat storage body 23 and the lower-stage heat storage body 24 is set to have a relationship that is substantially inversely proportional to the flow rate distribution in the conventional heat storage body. Therefore, the combustion air A flows evenly in combination with the upper heat storage body 23.

【００２７】（実施例４）図７は、本発明に係る蓄熱式
バーナの他の実施例を示す概略図である。尚、上記実施
例１〜３は直火式蓄熱式バーナであるが、図７の実施例
は間接蓄熱式バーナであるラジアントチューブバーナを
示している。(Embodiment 4) FIG. 7 is a schematic view showing another embodiment of the regenerative burner according to the present invention. In addition, although the above-mentioned Examples 1 to 3 are direct-fire heat storage type burners, the embodiment of FIG. 7 shows a radiant tube burner which is an indirect heat storage type burner.

【００２８】同図に於いて、ラジアントチューブバーナ
は、加熱炉Ｆ内にラジアントチューブ１４が設けられ、
それらの両端が加熱炉Ｆ外に突出し、その両端部にバー
ナ１５と蓄熱体１７及びパイロットバーナ１６等が設け
られている。蓄熱体１７には傾斜した細管１７ａが設け
られている。切換弁１９は燃料をラジアントチューブ１
４内の両端に所定の周期で交互に供給するための制御弁
である。また、切換弁２５はバタフライ弁２６が設けら
れ、ラジアントチューブ１４内に所定の周期で燃焼用空
気Ａの供給と排ガスＧの排出とを交互に繰り返すように
制御されている。ラジアントチューブ１４は加熱炉Ｆ内
に突出するように設けられている。切換弁１９，２１は
約３０秒程度の周期で切り換わる。排ガスＧが蓄熱体１
７を通過する際に、蓄熱体１７は排ガスＧの顕熱によっ
て加熱され、燃焼用空気Ａが蓄熱体１７を通過する際に
蓄熱体１７に蓄積された熱によって燃焼用空気Ａが予熱
される。蓄熱体１７の細管１７ａは側壁に対して傾斜し
ており、蓄熱体１７が部分的に高温になるのを防ぎ温度
分布が平坦化するようにしている。無論、上記実施例の
ように蓄熱体１７を二段にし、蓄熱体１７に部分的に熱
ストレスが加わるのを防止して、蓄熱体の温度分布を略
平坦化している。In the figure, a radiant tube burner is provided with a radiant tube 14 in a heating furnace F.
Both ends thereof project outside the heating furnace F, and a burner 15, a heat storage body 17, a pilot burner 16 and the like are provided at both ends thereof. The heat storage body 17 is provided with an inclined thin tube 17a. The switching valve 19 transfers the fuel to the radiant tube 1
4 is a control valve for alternately supplying to both ends in 4 at a predetermined cycle. Further, the switching valve 25 is provided with a butterfly valve 26, and is controlled so as to alternately repeat the supply of the combustion air A and the discharge of the exhaust gas G in the radiant tube 14 at a predetermined cycle. The radiant tube 14 is provided so as to project into the heating furnace F. The switching valves 19 and 21 switch at a cycle of about 30 seconds. Exhaust gas G is heat storage body 1
When passing through 7, the heat storage body 17 is heated by the sensible heat of the exhaust gas G, and when the combustion air A passes through the heat storage body 17, the combustion air A is preheated by the heat accumulated in the heat storage body 17. . The thin tube 17a of the heat storage body 17 is inclined with respect to the side wall so that the heat storage body 17 is prevented from becoming partially high in temperature and the temperature distribution is flattened. Of course, as in the above-described embodiment, the heat storage body 17 has two stages to prevent partial heat stress from being applied to the heat storage body 17, and the temperature distribution of the heat storage body is substantially flattened.

【００２９】次に、図８を参照して、上記実施例１〜３
の特性について説明する。同図では、流動抵抗、排ガス
流量分布、燃焼用空気流量分布及び蓄熱体の平均温度分
布について示しており、（ａ）は蓄熱体の細管を流れる
流体（排ガスＧ，燃焼用空気Ａ）の流動抵抗（圧力損
失）分布、（ｂ）は排ガス流量分布、（ｃ）は燃焼用空
気流量分布、（ｄ）は炉側内壁面から外側内壁面に至る
蓄熱体の平均温度分布を示している。点線で示した特性
は図１０に示した従来例の特性を示している。Next, referring to FIG.
The characteristics of will be described. The figure shows the flow resistance, the exhaust gas flow rate distribution, the combustion air flow rate distribution, and the average temperature distribution of the heat storage body. (A) shows the flow of the fluid (exhaust gas G, combustion air A) flowing through the narrow tubes of the heat storage body. A resistance (pressure loss) distribution, (b) an exhaust gas flow rate distribution, (c) a combustion air flow rate distribution, and (d) an average temperature distribution of the heat storage body from the furnace inner wall surface to the outer inner wall surface. The characteristic shown by the dotted line shows the characteristic of the conventional example shown in FIG.

【００３０】実施例１，２では蓄熱体の細管の内断面積
が均等であり、且つ傾斜した細管が設けられている。こ
れらの実施例では、蓄熱体の細管を流れる流体の流動抵
抗（圧力損失）分布（ａ）は点線で示した従来例と比較
して若干外側が平坦な特性となっている。流体は、蓄熱
体収容容器の外側内壁面に衝突して下方に流れて傾斜し
た細管に流れ込む。流体は略Ｓ字状に滑らかに流動する
ので、流体の流動抵抗は低下する。無論、流体の流動抵
抗は細管の面積に依存することは明らかである。In Examples 1 and 2, the thin tube of the heat storage material has a uniform inner cross-sectional area and is provided with an inclined thin tube. In these examples, the flow resistance (pressure loss) distribution (a) of the fluid flowing through the thin tubes of the heat storage body has a characteristic that the outside is slightly flat as compared with the conventional example shown by the dotted line. The fluid collides with the outer inner wall surface of the heat storage container, flows downward, and flows into the slender thin tube. Since the fluid smoothly flows in a substantially S shape, the flow resistance of the fluid decreases. Of course, it is clear that the flow resistance of the fluid depends on the area of the capillary.

【００３１】また、実施例３では蓄熱体が二段積みにな
っており、上段蓄熱体の細管の内断面積は外側内壁面が
狭く、炉側内壁面が広く設定され、且つ下段蓄熱体の細
管の内断面積が炉側内壁面が広く、炉側内壁面が狭く設
定されている。即ち、流量に反比例するように細管の内
断面積が設定されており、流量が多くなる領域の流動抵
抗を大きくして、それぞれの流量分布が平坦になるよう
に調整されている。また、実施例１〜３の流動抵抗分布
（ａ）は、蓄熱体収容容器の炉側内壁面と外側内壁面の
圧力損失が多少大きいことを示している。Further, in Example 3, the heat storage bodies are stacked in two stages, and the inner cross-sectional area of the narrow tubes of the upper heat storage body is set such that the outer inner wall surface is narrow and the furnace-side inner wall surface is wide, and The inner cross-sectional area of the narrow tube is set so that the inner wall surface on the furnace side is wide and the inner wall surface on the furnace side is narrow. That is, the inner cross-sectional area of the thin tube is set so as to be inversely proportional to the flow rate, and the flow resistance in a region where the flow rate increases is adjusted to be flat so that the respective flow rate distributions become flat. The flow resistance distributions (a) of Examples 1 to 3 show that the pressure loss between the furnace-side inner wall surface and the outer inner wall surface of the heat storage body container is somewhat large.

【００３２】また、排ガス流量分布（ｂ）及び燃焼用空
気流量分布（ｃ）から明らかなように、蓄熱体平均温度
分布（ｄ）は蓄熱体収容容器の外側内壁面の温度が高く
なる特性を有するが、従来の蓄熱体平均温度分布と比較
して最大温度となる領域の温度を低下させることができ
る。即ち、高温の排ガスは蓄熱体内の炉側に向かって流
れるので、直線的に流れる場合よりも、流量分布が炉側
に移動する。また、燃焼用空気の流れは逆に流量分布が
反炉側に移動する。このように平均流量分布が直線状の
と比較して均一化される。Further, as is clear from the exhaust gas flow rate distribution (b) and the combustion air flow rate distribution (c), the heat storage medium average temperature distribution (d) has a characteristic that the temperature of the outer inner wall surface of the heat storage body accommodation container becomes high. However, it is possible to reduce the temperature of the region having the maximum temperature as compared with the conventional average temperature distribution of the heat storage body. That is, since the high-temperature exhaust gas flows toward the furnace side in the heat storage body, the flow rate distribution moves to the furnace side as compared with the case where it flows linearly. On the contrary, the flow rate of the combustion air moves to the side opposite to the furnace. In this way, the average flow rate distribution is made uniform compared to the linear one.

【００３３】また、実施例３では、先に説明したよう
に、二段積みの蓄熱体によって、排ガス及び燃焼用空気
流量が均一な開口を持った蓄熱体の場合の流量にそれぞ
れ反比例するように蓄熱体の細管の内断面積を設定し
て、二段積みの蓄熱体によって流動抵抗分布（ａ）がそ
の流量の逆特性となり、排ガス流量分布（ｂ），燃焼用
空気流量分布（ｃ）の流量分布が平坦なものとなる。従
って、蓄熱体の平均温度分布（ｄ）は略平坦な特性とな
る。Further, in the third embodiment, as described above, the two-tiered heat storage bodies are arranged so that the flow rates of the exhaust gas and the combustion air are inversely proportional to the flow rates of the heat storage bodies having uniform openings. By setting the inner cross-sectional area of the thin tube of the heat storage body, the flow resistance distribution (a) becomes the inverse characteristic of the flow rate by the two-stage heat storage body, and the exhaust gas flow rate distribution (b) and the combustion air flow rate distribution (c) The flow rate distribution becomes flat. Therefore, the average temperature distribution (d) of the heat storage body has a substantially flat characteristic.

【００３４】上述のように、本発明では、蓄熱体の細管
に流れる流体の流量を細管の内断面積を変えて流量を調
整し、熱量を調整して温度分布を制御している。また、
蓄熱体の細管に傾斜を与えることにより、排ガス流量を
より流量の低い側に流すようにして、燃焼用空気の流量
をより流量の高い側に流して、熱交換率を高めるように
している。As described above, in the present invention, the flow rate of the fluid flowing through the thin tube of the heat storage body is adjusted by changing the inner cross-sectional area of the thin tube, and the heat quantity is adjusted to control the temperature distribution. Also,
By inclining the thin tube of the heat storage body, the exhaust gas flow rate is made to flow to the lower flow rate side, and the flow rate of the combustion air is made to flow to the higher flow rate side to increase the heat exchange rate.

【００３５】また、蓄熱体の細管に設けた傾斜によっ
て、流量分布を均一にし、蓄熱体が部分的に異常に高温
になるのを防止して、蓄熱体が熱ストレスによって破壊
するのを防止している。このように蓄熱体を通過する流
体の流量の制御と、蓄熱体の細管の内断面積の調整によ
る流動抵抗の調整、または、両方を制御することによっ
て蓄熱体の平均温度分布を均等にするようにして流体の
偏流による温度分布の不均衡を解消している。また、蓄
熱体を二つに分離して最も熱的影響が大きい蓄熱体の厚
さを薄くすることによって熱ストレスによる破壊を防止
している。Further, the inclination provided in the thin tube of the heat storage body makes the flow rate distribution uniform, prevents the heat storage body from becoming abnormally high in temperature, and prevents the heat storage body from being destroyed by thermal stress. ing. In this way, the average temperature distribution of the heat storage body is made uniform by controlling the flow rate of the fluid passing through the heat storage body, adjusting the flow resistance by adjusting the inner cross-sectional area of the narrow tube of the heat storage body, or controlling both. Thus, the imbalance of the temperature distribution due to the uneven flow of the fluid is eliminated. Further, the heat storage body is separated into two and the thickness of the heat storage body having the largest thermal influence is reduced to prevent destruction due to thermal stress.

【００３６】また、本発明の蓄熱式バーナでは、蓄熱体
の平均温度分布の偏倚を少なくすることができるので、
排ガスとともに加熱炉外部に流出する熱量を少なくする
ことができる。従って、蓄熱式バーナを蓄熱型交番燃焼
バーナとして用いられると、排ガスとして加熱炉外部に
流出する熱損失を少なくすることができる。従って、加
熱炉の燃焼効率を高めることができるとともに、加熱炉
の熱回収率の向上に寄与する。Further, in the heat storage type burner of the present invention, since the deviation of the average temperature distribution of the heat storage body can be reduced,
The amount of heat flowing out of the heating furnace together with the exhaust gas can be reduced. Therefore, when the heat storage type burner is used as the heat storage type alternating combustion burner, the heat loss flowing out of the heating furnace as exhaust gas can be reduced. Therefore, the combustion efficiency of the heating furnace can be increased and the heat recovery rate of the heating furnace can be improved.

【００３７】また、上記実施例では、蓄熱式バーナが図
示されているが、無論、蓄熱装置と燃焼バーナを分離し
て、この蓄熱装置のみを蓄熱燃焼装置に用いることがで
きる。例えば、燃料供給とは、別に、排ガスと燃焼用空
気供給が交互になされる配管系に蓄熱装置を設けること
によって蓄熱燃焼装置に適用することができる。Further, in the above embodiment, the heat storage type burner is shown, but it goes without saying that the heat storage device and the combustion burner can be separated and only this heat storage device can be used for the heat storage combustion device. For example, in addition to the fuel supply, the heat storage combustion apparatus can be applied by providing a heat storage apparatus in a pipe system in which exhaust gas and combustion air supply are alternately provided.

【００３８】[0038]

【発明の効果】上記説明したように、本発明によれば、
排ガスや燃焼用空気に偏流が発生したとしても、蓄熱体
の温度分布を平坦な特性として、排ガスの顕熱が部分的
に蓄熱体に蓄積されて異常に高温になるのを解消し得る
とともに、蓄熱体、蓄熱装置及び蓄熱式バーナの仕様を
異常に高い温度に合わせて設計する必要がなく、安価な
ものとすることができる。而も、蓄熱体の部分的な加熱
状態を解消できるので熱応力等による歪みによって蓄熱
体が熱破壊するのを防止することができる利点がある。As described above, according to the present invention,
Even if a non-uniform flow occurs in the exhaust gas or the combustion air, the temperature distribution of the heat storage body has a flat characteristic, and the sensible heat of the exhaust gas can be partially accumulated in the heat storage body to eliminate an abnormally high temperature. It is not necessary to design the specifications of the heat storage body, the heat storage device, and the heat storage type burner according to an abnormally high temperature, and the cost can be reduced. In addition, since the partially heated state of the heat storage body can be eliminated, there is an advantage that the heat storage body can be prevented from being thermally destroyed due to distortion due to thermal stress or the like.

【００３９】また、本発明によれば、蓄熱装置の蓄熱効
果が高く、加熱炉外部に流出する熱を抑制することがで
きるので、燃焼用空気や排ガスの切換弁を高温仕様のも
のにする必要がなく、比較的安価な切換弁とすることが
できる利点がある。Further, according to the present invention, the heat storage effect of the heat storage device is high and the heat flowing out of the heating furnace can be suppressed. Therefore, the switching valve for combustion air or exhaust gas must have a high temperature specification. There is no advantage, and there is an advantage that the switching valve can be made relatively inexpensive.

【００４０】また、本発明によれば、蓄熱式バーナを蓄
熱型交番燃焼バーナに用いた場合、加熱炉の排熱回収効
率の改善がなされ、加熱炉の燃焼効率の改善ができる利
点がある。Further, according to the present invention, when the heat storage type burner is used for the heat storage type alternating combustion burner, there is an advantage that the exhaust heat recovery efficiency of the heating furnace is improved and the combustion efficiency of the heating furnace is improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明に係る蓄熱装置及び蓄熱式バーナの一実
施例を示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of a heat storage device and a heat storage type burner according to the present invention.

【図２】本発明に係る蓄熱装置及び蓄熱式バーナの他の
実施例を示す断面図である。FIG. 2 is a sectional view showing another embodiment of the heat storage device and the heat storage type burner according to the present invention.

【図３】蓄熱体を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a heat storage body.

【図４】本発明に係る蓄熱装置及び蓄熱式バーナの他の
実施例を示す断面図である。FIG. 4 is a sectional view showing another embodiment of the heat storage device and the heat storage type burner according to the present invention.

【図５】蓄熱体を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a heat storage body.

【図６】蓄熱体を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a heat storage body.

【図７】本発明に係る蓄熱装置及び蓄熱式バーナをラジ
アントチューブに適用した実施例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing an embodiment in which the heat storage device and the heat storage type burner according to the present invention are applied to a radiant tube.

【図８】本発明の実施例の特性を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing characteristics of an example of the present invention.

【図９】従来の蓄熱装置を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a conventional heat storage device.

【図１０】従来の蓄熱式バーテを示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a conventional heat storage type verte.

【図１１】蓄熱体を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing a heat storage body.

【図１２】従来の蓄熱装置の特性を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing characteristics of a conventional heat storage device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ 蓄熱体収容容器 ５，６ 流出入口 ７ ウインドボックス ９ ノズル １０ フランジ １１ 一次燃焼バーナ １２ 二次燃焼バーナ １３ パイロットバーナ ２０〜２４ 蓄熱体 ２０ａ〜２４ａ 細管 1 Heat Storage Container 5, 6 Outflow Inlet 7 Wind Box 9 Nozzle 10 Flange 11 Primary Combustion Burner 12 Secondary Combustion Burner 13 Pilot Burner 20-24 Heat Storage Body 20a-24a Narrow Tube

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 多田 健 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 鈴川 豊 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 長谷川 敏明 神奈川県横浜市鶴見区尻手二丁目１番53号 日本ファーネス工業株式会社内 (72)発明者 荒明 但宏 神奈川県横浜市鶴見区尻手二丁目１番53号 日本ファーネス工業株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Ken Tada Inventor, Marunouchi 1-2-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Inside Steel Pipe Co., Ltd. (72) Yutaka Suzukawa 1-2-1 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Date Inside the Steel Pipe Co., Ltd. (72) Toshiaki Hasegawa, Toshiaki Hasegawa 2-53-1, Shirute, Tsurumi-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Japan Furnace Industries Co., Ltd. No. 53 within Japan Furnace Industry Co., Ltd.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 蓄熱体を備える蓄熱装置に於いて、 前記蓄熱体に燃焼用空気と排ガスが所定の周期で交互に
流れる多数の細管が設けられ、前記蓄熱体の温度分布が
平坦化するように前記細管に傾斜を与えたことを特徴と
する蓄熱装置。1. A heat storage device including a heat storage body, wherein the heat storage body is provided with a large number of thin tubes in which combustion air and exhaust gas flow alternately at a predetermined cycle so that a temperature distribution of the heat storage body is flattened. A heat storage device, characterized in that the thin tube is provided with an inclination. 【請求項２】 前記蓄熱体に設けられた細管の内断面積
の変化によって流動抵抗分布を与えることを特徴とする
請求項１に記載の蓄熱装置。2. The heat storage device according to claim 1, wherein the flow resistance distribution is given by a change in an inner cross-sectional area of a thin tube provided in the heat storage body. 【請求項３】 蓄熱体を備える蓄熱装置に於いて、 前記蓄熱体が第１と第２の蓄熱体からなり、前記第１と
第２の蓄熱体に燃焼用空気と排ガスが所定の周期で交互
に流れる細管が設けられ、前記排ガス流出側の前記第１
の蓄熱体の温度分布を平坦化するように前記細管に傾斜
を与えたことを特徴とする蓄熱装置。3. A heat storage device having a heat storage body, wherein the heat storage body is composed of first and second heat storage bodies, and combustion air and exhaust gas are supplied to the first and second heat storage bodies at a predetermined cycle. Alternating thin tubes are provided, and the first side of the exhaust gas outflow side
2. The heat storage device, wherein the thin tube is inclined so as to flatten the temperature distribution of the heat storage body. 【請求項４】 前記第１の蓄熱体の細管の内断面積の変
化によって流動抵抗を与えることを特徴とする請求項３
に記載の蓄熱装置。4. The flow resistance is given by changing the inner cross-sectional area of the thin tube of the first heat storage body.
A heat storage device according to claim 1. 【請求項５】 蓄熱体を備える蓄熱装置に於いて、 前記蓄熱体が同形及び又は異形の蓄熱体で構成され、前
記同形及び又は異形の蓄熱体に燃焼用空気と排ガスが所
定の周期で交互に流れる細管が設けられ、前記同形及び
又は異形の蓄熱体のそれぞれの細管の内断面積に変化を
与えたことを特徴とする蓄熱装置。5. A heat storage device having a heat storage body, wherein the heat storage body is composed of a heat storage body of the same shape and / or a different shape, and combustion air and exhaust gas alternate in the heat storage body of the same shape and / or a different shape at a predetermined cycle. A heat storage device, characterized in that a thin tube that flows through is provided to change the inner cross-sectional area of each thin tube of the heat storage bodies of the same shape and / or different shapes. 【請求項６】 蓄熱装置にバーナを備える蓄熱式バーナ
に於いて、 前記蓄熱装置に燃焼用空気と排ガスが所定の周期で交互
に流れる細管が設けられた蓄熱体を備え、前記蓄熱体の
前記排ガス流出側の温度分布が平坦化するように前記細
管に傾斜及び又は前記細管の内断面積に変化を与えると
ともに、前記燃焼用空気の流出口部に単数又は複数の燃
料供給口を備えることを特徴とする蓄熱式バーナ。6. A heat storage type burner comprising a burner in the heat storage device, wherein the heat storage device comprises a heat storage body provided with a thin tube in which combustion air and exhaust gas flow alternately at a predetermined cycle. Inclining the thin tube and / or changing the inner cross-sectional area of the thin tube so that the temperature distribution on the exhaust gas outflow side becomes flat, and providing a single or a plurality of fuel supply ports at the outlet of the combustion air. Characteristic heat storage type burner. 【請求項７】 燃焼用空気と排ガスが通過する蓄熱体を
備える蓄熱式バーナに於いて、 ラジアントチューブの両端に前記燃焼用空気と前記排ガ
スが所定の周期で交互に流れる細管が設けられた蓄熱体
を備え、前記蓄熱体の前記排ガス流出口の温度分布が平
坦化するように前記細管に傾斜及び又は前記細管の内断
面積に変化を与えるとともに、前記燃焼用空気の流出側
に単数又は複数の燃料供給口を設けたことを特徴とする
蓄熱式バーナ。7. A heat storage type burner comprising a heat storage body through which combustion air and exhaust gas pass, wherein a thin tube is provided at both ends of a radiant tube in which the combustion air and the exhaust gas alternately flow at a predetermined cycle. A slant and / or a change in the inner cross-sectional area of the thin tube so that the temperature distribution of the exhaust gas outlet of the heat storage body is flattened, and a single or plural on the outflow side of the combustion air. A heat storage type burner characterized by having a fuel supply port of.
JP23547295A 1995-09-13 1995-09-13 Heat storage device Expired - Fee Related JP3557010B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP23547295A JP3557010B2 (en) 1995-09-13 1995-09-13 Heat storage device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP23547295A JP3557010B2 (en) 1995-09-13 1995-09-13 Heat storage device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0979567A true JPH0979567A (en) 1997-03-28
JP3557010B2 JP3557010B2 (en) 2004-08-25

Family

ID=16986591

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP23547295A Expired - Fee Related JP3557010B2 (en) 1995-09-13 1995-09-13 Heat storage device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3557010B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014503784A (en) * 2010-12-23 2014-02-13 ノベリス・インコーポレイテッド Flow reversal type heat recovery device and heat recovery method
CN110107910A (en) * 2019-06-04 2019-08-09 江苏大信环境科技有限公司 The chain ammonium chloride of intelligent temperature control intercepts cleaning integrated device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014503784A (en) * 2010-12-23 2014-02-13 ノベリス・インコーポレイテッド Flow reversal type heat recovery device and heat recovery method
CN110107910A (en) * 2019-06-04 2019-08-09 江苏大信环境科技有限公司 The chain ammonium chloride of intelligent temperature control intercepts cleaning integrated device

Also Published As

Publication number Publication date
JP3557010B2 (en) 2004-08-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100317968B1 (en) Method and heat accumulator for heating gas
US5695002A (en) High-cycle regenerative heat exchanger
EP0404259B1 (en) Laminated heat exchanger structure for a domestic heating device
JPH09203501A (en) Small-sized once-through boiler
US6450162B1 (en) Indirect radiant heating device
RU2215792C1 (en) Air heater
JPH0979567A (en) Heat storage apparatus and heat storage type burner
JP2598619Y2 (en) Thermal storage type alternating combustion device
JP2002031307A (en) Fluid-heating apparatus provided with premixing burner
NL7906555A (en) CERAMIC, HEAT RECOVERY CONSTRUCTION AND COMPOSITION.
EP0905457B1 (en) Improved condensation premixing boiler for sanitary water and heating system
JP3282955B2 (en) Hot air circulation system
JP2610514B2 (en) Empty structure of refractories for heat storage room
JPH08291328A (en) Continuous heating apparatus
JPH0769058B2 (en) Gas turbine combustor cooling structure
JP3724672B2 (en) Water heater
KR20040108695A (en) Reactor combustion control method and reactor
JPS63707B2 (en)
JP3459024B2 (en) Heat storage element for heat storage type burner and method of forming the same
JP3720905B2 (en) Industrial furnace combustion equipment
JPH0732303U (en) Boiler using flat burner
JPH09257208A (en) Cylindrical once-through boiler
JP2663933B2 (en) boiler
JPH0428826A (en) Ignition device for sintering machine
JPS63210513A (en) Improved fluid heating device

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20040120

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20040322

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20040511

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20040514

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees