JPS5919857Y2 - 燃焼炉における炉圧制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は炉圧制御が重視される燃焼炉の炉圧制御装置
に関し、詳しくは煙道に炉圧制御ダンパーとこのダンパ
ーとは別個に他のダンパーを設け、このダンパーを開閉
調節することにより前記の炉圧制御ダンパーを適正な開
度範囲内で作動させ得るようにして、炉圧の急激な変動
にも即応できるようにした燃焼炉における炉圧制御装置
に関するものである。

燃焼炉においては、その炉内の圧力が所定値よりも高く
なると扉のすきまから火炎が吹き出す危険があり、反対
に低くなると外部から空気が侵入し、その結果炉内の温
度が低下してエネルギー損失が増大したりあるいは炉内
で加熱されている金属材にスケールが生じて商品価値が
低下する問題が生ずる。

そこで従来より、燃焼炉の炉圧を所定圧力に制御する為
に、その炉圧の変化に応答して開度が変化するようにし
た炉圧ダンパーを煙道に設けることが行なわれている。

このようなものにあっては、第４図イの如く燃焼炉へ向
けての燃料の流量が変化すると炉圧もそれに伴なって変
化する為、その炉圧変化に応答して上記炉圧ダンパーの
開度が第４図口に示される如く変化する。

しかしながらこの種の炉圧ダンパーの応答性は比較的緩
慢に設定されている（炉内では小さな炉圧変動が短周期
で絶えず生じている為、上記応答性を速くするとそのよ
うな短周期の変化にも応答してしまい、却って炉圧変動
を大きくしてしまう）為、上記炉圧ダンパーの開度の変
化によって燃焼排ガスの流量は第４図へに示される如く
緩やかに（炉圧の変化に遅れて）変化する。

その結果、炉圧は第４図二に示されている如く、大きく
しかも比較的長時間にわたって変動する。

また上記のような炉圧ダンパーの開度とそのダンパーを
通過するガスの流量との関係は一般に第６図に示される
ようになっている為、第４図口にＡで示される如くダン
パーの開度が０％となっても第４図ハにＡ′で示される
如く排ガスが流出でき、その結果、炉圧は第４図二にお
いてＡ／／に示される如く所定の炉圧Ｂよりも低下して
しまう。

また炉圧が所定圧力となるように制御するもう一つの手
段として、第５図イに示される如き燃焼炉に対する燃料
の流量の変化に応答して、第５図口に示される如く開度
の変化するダンパーを煙道に設けることも考案されてい
る。

上記のようなダンパーは応答性を迅速にできて第５図へ
に示される如く燃焼排ガスの流量の変化を迅速にするこ
とはできるが、その開度の調節の結果達成される炉圧は
第５図二に示される如く定まらず、所定圧力から外れた
圧力となってしまう欠点がある。

また前記炉圧ダンパーの場合と同様に開度が０％となっ
た場合のガスの大きな流通性によって炉圧の低下を招く
欠点もある。

そこで上記両手段の欠点を解決すべく、煙道に設けた２
つのダンパーのうち一方は炉圧の変化に応じて開閉作動
させ、他方は煙道の圧力の変化を検知しそれに応じて開
閉作動させるようにしたものは、炉圧制御ダンパーの開
閉によって生ずる煙道の圧力の変化によって更に煙道圧
制御ダンパーを開閉作動させるという複雑な制御機構を
とらねばならない。

この為、炉圧制御ダンパー、煙道に備えられる煙道圧発
信器、煙道圧制御ダンパーの三者を適正に調節する為に
は高度な技術を要する欠点があり、またこの調整の精度
が悪い場合には、炉圧制御ダンパーと煙道圧制御ダンパ
ーとが相互干渉を起こし、バンチング状態となって炉内
圧が不安定となり、炉内で加熱されている製品に悪影響
を及ぼす問題点がある。

またこのような構成のものは煙道圧を検出する機構を新
たに設けねばならず、その為の費用を余分に必要とする
欠点がある。

そこで本考案は、上述の欠点を除くようにしたもので、
炉圧制御ダンパーの動作の設定が簡易にでき、しかもそ
れを少ない費用で行ない得るようにした燃焼炉における
炉圧制御装置を提供しようとするものである。

以下本願の実施例を示す図面について説明する。

燃焼炉と炉圧制御装置との関連を示す第１図において、
“１は炉、２は炉１における炉壁を示す。

４は煙道で炉１における炉内３に連通させである。

５は炉壁２に装着したバーナで、炉内３に火炎を噴射し
得るように周知の如く構成されている。

６はバーナ５に燃料を供給し得るよう（こした燃料供給
管を示し、これには図示されていないが周知の如く燃料
供給機構が接続されている。

７はバーナ５に向けて空気を供給し得るようにした空気
供給管を示す。

次に８は炉壁２に装着した炉圧発信器を示し、炉内の炉
圧を検出してその圧力に応じた信号を送出し得るように
しである。

９は煙道４に介設した炉圧制御ダンパー、１０は炉圧発
信器８と炉圧制御ダンパー９との間に接続された炉圧調
節計を示し、炉圧発信器８からの信号に応じて炉圧制御
ダンパー９の開度を調節し得るように周知の如く構成さ
れている。

次に１１は燃料供給管６に介設した燃料流量発信器を示
し、供給管６を流れる燃料の流量を検出してそれに応じ
た信号を送出し得るように構成されている。

１２は煙道４に介設させた燃焼排ガス流量制御ダンパー
、１３は燃料流量発信器１１と燃焼排ガス流量制御ダン
パー１２との間に接続させた演算器を示し、燃料流量発
信器１１からの信号に応じて燃焼排ガス流量制御ダンパ
ー１２の開度を調節し得るように構成されている。

またこの演算器１３による燃料の流量とダンパー１２の
開度との関係の設定は、次のようになされている。

即ち、燃料の流量が変化してバーナの燃焼量が変化して
も、炉圧制御ダンパー９が炉圧発信器８からの信号に応
じて自体の固有のレンジアビリティ−内で作動し得るよ
う、燃料の流量の変化に応じて燃焼排ガス流量制御ダン
パー１２の開度が調節されるようになされている。

第２図にはその一例が示されており、この例においては
１９口に示されるように不感帯を設けである。

上記構成のものにあっては、燃料および空気は夫々の供
給管６，７を介してバーナ５に送られ、このバーナ５に
よって燃焼が行なわれる。

燃焼によって生じた燃焼ガスは炉内３から煙道４に向け
て流出する。

この状態において炉内３では周知の如く被加熱物の加熱
が行なわれる。

このような状態において、バーナ５の燃焼量を変化させ
たりする場合には燃料の流量が変化させられる。

この流量の変化は燃料流量発信器１１によって検出され
、その信号は演算器１３に至る。

演算器１３がらはその燃料の流量の変化に応じてダンパ
ー１２を制御する信号が該ダンパー１２に向けて送出さ
れ、ダンパー１２の開度が調節される。

この開度の調節は前述のように、炉圧制御ダンパー９が
自体の個有のレンジアビリティ−内で作動し得る状態と
なるようになされる。

このようにして燃焼排ガス流量制御ダンパー１２の開度
が予め調節されている状態においては、例えば炉内３へ
の空気の吹込みにより炉圧が変化するとその変化は炉圧
発信器８により検出され、その信号は炉圧調節計１０に
至り、更に炉圧調節計１０によって炉圧制御ダンパー９
の開度が調節される。

この炉圧制御ダンパー９の開閉は前記の如く、予め燃焼
排ガス流量制御ダンパー１２が開閉調節されているため
自体のレンジアビリティ−内で行なわれ、炉圧の微妙な
変化に対しても正確に応動する。

上記構成のものの動作を第３図に基づいて更に説明すれ
ば、燃料流量がイの如く変化すると、燃焼排ガス流量制
御ダンパー１２の開度は口に示される如く変化する（こ
の応答速度は任意に速くすることができる。

）。また上記のような燃料流量の変化によって炉圧が変
化し、その変化に応答して炉圧ダンパー９の開度が変化
する。

しかしながら上記のダンパー１２の開度が予め変化して
いる為、上記炉圧の変化は比較的小さく、炉圧ダンパー
９の開度の変化は八に示される如く小さな変化で足りる
。

従って、排ガス流量の変化は二に示される如く前記燃料
流量の変化に対して比較的早く追従し、また排ガス流量
の波うちも小さい。

その結果、炉圧の変動はホに示される如く小さくまた継
続時間も短い。

即ち炉圧は所定圧力に安定に保たれる。以上のようにこ
の考案にあっては、煙道４には炉圧制御ダンパー９と燃
焼排ガス流量制御ダンパー１２とを設けると共に、燃焼
排ガス流量制御ダンパー１２は燃料流量発信器１１から
の信号に応じて開閉調節させるものであるから、炉１に
おいて炉圧が変化する場合、炉圧制御ダンパー９は炉圧
の変化に対して自体の適正な開度範囲（レンジアビリテ
ィ−）内で常時作動させるようにすることができ、炉圧
の微妙な変化にも正確に応動して炉内の圧力を調節でき
る利点がある。

しかもそのように調節が行なわれる場合、燃料がバーナ
５に送られて燃焼するまえにその流量の変化を検出し、
その変化に応じて燃焼排ガス流量制御ダンパー１２を制
御するもので、上記のように流量が変化して炉圧が変化
しても燃焼排ガス流量制御ダンパー１２は予め開閉調節
されているものであるから、前述のように２つのダンパ
ー９，１２を設けているものであっても、炉圧制御ダン
パー９は単純に炉内の圧力の変化に対して対応動作させ
るだけの操作で足り、炉圧制御ダンパー９の動作設定が
極めて簡易化されると同時に制御性も向上するという利
点がある。

即ち、燃料流量が変化した場合、予めダンパー１２の開
度が調節され、その状態のもとての炉圧変動に応じて炉
圧制御ダンパー９が作動するから、例えば第３図ホにも
示される如く炉圧の変動を極めて小さくできる効果があ
る。

しかも炉圧制御ダンパー９はそのような単純な操作で足
りるものであるから、炉圧調節計１０としては簡易な機
構のものを用いることができ、これにより装置を安価な
ものとすることができる経済性もある。

更にその上、上記のように炉圧制御ダンパー９と燃焼排
ガス流量制御ダンパー１２の２つを設けると共にそれら
を個別的に制御するようにしたものであっても、燃焼排
ガス流量制御ダンパー１２の制御の為には、はとんどの
場合バーナ５に対する燃料供給機構に付設されている燃
料流量発信器１１をそのまま活用することができて、こ
の燃焼排ガス流量制御ダンパー１２の制御機構に要する
費用をほとんど不要にすることができ、この面からも装
置を安価にすることのできる経済性を有するものである
。

【図面の簡単な説明】

図面は本願の実施例を示すもので、第１図は燃焼炉と炉
圧制御装置との関連を示すブロック図、第２図は燃料の
流量と燃焼排ガス流量制御ダンパーの開度との関係を示
す図、第３図は炉圧の制御を説明する為のグラフ、第４
図及び第５図は従来の炉圧の制御方法を説明する為のグ
ラフ、第６図はダンパーの開度と流量の関係を示すグラ
フ。 １・・・・・・炉、４・・・・・・煙道、５・・・・・
・バーナ、８・・・・・・炉圧発信器、９・・・・・・
炉圧制御ダンパー、１１・・・・・・燃料流量発信器、
１２・・・・・・燃焼排ガス流量制御ダンパー、１３・
・・・・・演算器。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 炉には炉内への火炎の噴射を可能にバーナが設けられて
   おり、更に上記バーナには該バーナに燃料を供給し得る
   ようにした燃料供給機構が燃料供給管を介して接続され
   、更に上記の炉には、上記バーナによる燃料により生じ
   たガスを排出するようにした煙道を連通させている燃焼
   炉において、上記炉には炉圧の検出を可能に炉圧発信器
   を備えさせ、上記煙道には炉圧制御ダンパーを設け、更
   に上記炉圧発信器と炉圧制御ダンパーとは、炉圧発信器
   からの信号に応じて炉圧制御ダンパーを制御し得るよう
   にした炉圧調節計を介して接続し、一方上記燃料供給管
   には燃料流量発信器を介設し、上記煙道には燃焼排ガス
   流量制御ダンパーを設け、更に上記燃料流量発信器と燃
   焼排ガス流量制御ダンパーとは、燃料流量発信器からの
   燃料流量の変化の信号に応じて燃焼排ガス流量制御ダン
   パーを、燃料の増減に伴なう炉圧の変化に応じて作動す
   る炉圧制御ダンパーの動作に先んじて制御し得るように
   した演算器を介して接続していることを特徴とする燃焼
   炉における炉圧制御装置。