JPS59200719A - ガス調湿法 - Google Patents

ガス調湿法

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JPS59200719A
JPS59200719A JP7561883A JP7561883A JPS59200719A JP S59200719 A JPS59200719 A JP S59200719A JP 7561883 A JP7561883 A JP 7561883A JP 7561883 A JP7561883 A JP 7561883A JP S59200719 A JPS59200719 A JP S59200719A
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drying gas
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Masakatsu Fujino
藤野 允克
Shoji Inanaga
稲永 昭二
Akira Yoshino
明 吉野
Hiromi Kiyama
洋実 木山
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Daido Sanso Co Ltd
Nippon Steel Corp
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Daido Sanso Co Ltd
Sumitomo Metal Industries Ltd
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    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/74Methods of treatment in inert gas, controlled atmosphere, vacuum or pulverulent material
    • C21D1/76Adjusting the composition of the atmosphere

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、工業用ガス等のガスを調湿するガス調湿法
に関するものである。
工業用ガスは、水蒸気を付与され調湿されて使用される
ことが多い。例えば、冷延鋼板の焼鈍炉では、焼鈍中の
鋼板表面のカーボン汚れの防止および加窒抑制を行うた
め、窒素および水素を主成分とする焼鈍雰囲気ガスを調
湿して炉内に供給することが行われている。しかも、焼
鈍炉では、焼鈍の工程中において焼鈍の程度に合わして
雰囲気ガスを、露点温度で一40°Cから+40°Ct
での広い範囲のうちの適宜の露点に精密に制御すること
が求められる。しかしながら、現実にこのようにするこ
とは容易ではない。すなわち、−基の焼鈍炉だけでも上
記のように雰囲気ガスの露点を精密に制御することは容
易でない。ところが通常、焼鈍炉は複数基が一セットに
なっているため、複数基の焼鈍炉のそれぞれについて焼
鈍の程度に合わせて雰囲気ガスの露点を各別に精密に制
御することが求められる。しかしながら、このようにす
ることは極めて困難である。
ところで従来の工業用ガスの調湿法には、■電気ボイラ
ー等で発生させた水蒸気を直接乾燥ガス(工業用ガス)
に吹込むようにし、吹込量の制御により調湿する方法、
■乾燥ガスを温水槽中に吹込みその吹込みガス気泡が温
水表面に浮上する間に加湿し、この加湿ガスをこれとは
別な系列の流路で流される乾燥ガスと混合して調湿する
方法がある。しかしながら、このような方法では、焼鈍
炉に要求される、精密で、しかも6炉ごとの調湿に十分
応えることができない。すなわち、■ノ方法は、高圧水
蒸気を直接乾燥ガスに吹込むため、低露点側で制御を行
おうとする場合には、吹込み水蒸気量の僅かな変動によ
って露点が著しく変動するようになり、精密な制御が困
難となる。極端な場合には、露点のハンチング現象を伴
い制御不能の状態になる。1だ、■の方法は、乾燥ガス
の流量変動に伴い温水槽内に吹込まれるガス気泡の状態
が変化するだめ、一定露点に調節することが困難である
。しかもこの流量変動は、ガス吹込み時の圧力を変動さ
せ加湿されたガスの圧力を変動させるため、その後加湿
ガスを、別な系列で流される乾燥ガスと混合して所定の
露点の調湿ガス化しようとする際、調湿制御性(混合精
度)に悪影響を与える。さらに、この方法は加湿ガスと
乾燥ガスを混合して調湿する際に加湿ガスの流量だけを
調節するため混合精度が低く、特に低露点域で乾燥ガス
の流量変動を伴う場合には精密な露、壱制御が困難であ
る。このように、これまでの調湿方法は、いずれも焼鈍
炉に要求される精密な調湿に応えることができず、まし
てや6炉ごとの調湿の要求には応えることができていな
いのが実情でちる。
この発明は、このような事情に鑑みなされたもので、乾
燥ガスの流路を端部から2系列に分岐させ、一方の系列
では乾燥ガスをそのまま流し、他方の系列では乾燥ガス
を、乾燥ガスに所定量の水分を付与して高露点加湿ガス
化する調湿装置を通して流し、上記一方の系列の乾燥ガ
スおよび他方の系列の高露点加湿ガスを、上記一方の系
列の乾燥ガスの流量と他方の系列の高露点加湿ガスの流
量とが反比例するように流量制御する弁を通して合流混
合することにより所定の調湿炭の調湿ガスにすることを
特徴とするガス調湿法をその要旨とするものである。
すなわち、この発明は、元となる乾燥ガス流路を、乾燥
ガスをそのまま流す系列とそれを加湿して流す系列を分
岐させるとともに、それらの系列の終端に、一方の系列
の流量が増加すればその分だけ他方の系列の流量が減る
ように流量制御する弁を配置して両系列のガスを合流混
合するため、元の乾燥ガス流路に供給される乾燥ガスは
、全て、上記弁の作動状態に応じた割合で一方の系列と
他方の系列に分かれて流れる。したがって、元の乾燥ガ
ス流路の乾燥ガス流量が変化しても乾燥ガスはその変化
した分も含めて一方の系列と他方の系列に、弁の作動状
態に応じた割合で分かれて流れ、終端で合流されて調湿
される。そのため、常に設定したとおりの調湿度合の調
湿ガスが得られるようになる。すなわち、この発明の方
法によれば、乾燥ガスの流量変動が生じても精密な露点
制御をしうるようになる。また、この発明の方法は、加
湿ガスだけでなく乾燥ガスの流量も調節して調湿するた
め露点制御の精度が著しく向上する。また、水蒸気を直
接乾燥ガスに吹込んで調湿するのではなく加湿ガスを用
い、これを乾燥ガスと混合して調湿するため、低露点側
でも精密な制御を行いうるようになるという優れた効果
が得られるようになる。さらに、この発明の方法によれ
ば、調湿ガス露点の調整は、l系列の乾燥ガスと他の系
列の加湿ガスの比率を変更するだけであり、両系列に流
れるガス量の合計は元の乾燥ガス流路の乾燥ガス流量と
同じであって乾燥ガス流量が変動しない限り一定である
から、露点の調整で、得られる調湿ガスの流量に影響を
生じることがない。したがって、自由に露点の調整がで
きるように力る。
つぎに、この発明を実施例にもとづいて詳しく説明する
第1図はこの発明の一実施例の構成図である。
図において、1は元の乾燥ガス流路で、端部から、乾燥
ガスをその壕ま流す一方の系列2と、乾燥ガスを加湿し
て流す他方の系列3に分岐している。
上記一方の系列2には乾燥ガスを加熱する。加熱器4が
設けられており、他方の系列3には、乾燥ガスを加湿す
る加湿基5が設けられている。この加湿基5は、圧力損
失の少ない加湿装置であって内部に気液接触をよくする
ための充填物6を備えておシ、乾燥ガスを底部近傍から
内部に導入しノズル7から噴出させて塔5内を上昇させ
、同時に底部に溜められた温水8をポンプ9で塔5の上
部に送ってスプレーノズル10からスプレーし、このス
プレーされた温水8と上記乾燥ガスを向流接触させて乾
燥ガスを加湿する。すなわち、乾燥ガスは、充填物6の
隙間を上昇してゆく間に、スプレーノズルlOからスプ
レーされた温水8と向流接触して加温加湿され、温水温
度とほぼ同程度の温度の高露点加湿ガスとなり加湿基5
の塔頂から送出される。なお、11は温水スプレー流路
12に設けられた温水加熱器で、乾燥ガスと向流接触し
て蒸発潜熱を奪われ温度が下がった状態で加湿基5の底
部に溜まった温水8を加熱して所定の温度に高める作用
をする。13は、流量制御弁で、加湿基5の塔頂から送
出された高露点加湿ガスの露点を測定する露点計14と
連絡されている露点調節計15によって制御され、加湿
基5内のガス流量の変動にかかわらず常に塔頂から得ら
れる高露点加湿ガスの露点を一定に保つようにスプレー
ノズル10からスプレーする温水流量を調節する。
16は高露点加湿ガス中の水分の再凝縮を防ぐだめの加
熱器で、高露点加湿ガスを、露点を充分超える温度に加
熱する。17は加湿基5の底部の温水量が低減したとき
に給水する給水槽で、電磁弁18によって自動給水する
ようになっている。
一方の系列2および他方の系列3の終端近傍には、それ
ぞれ圧力調節弁19およびリニアポート弁20が設けら
れており、一方の系列2の乾燥ガスおよび他方の系列3
の高露点加湿ガスがこれらの弁19.20を通って合流
路21で合流し、混合して所定の露点の調湿ガスとなる
。上記リニアポート弁20は、弁開度と通過流量の関係
が直線(比例)関係をもち、合流路21の露点計22と
連絡されている露点調節計23からの1つの信号で、2
個の弁20.20が相互に逆動作する。゛ようにクロス
制御される。この結果、リニアポート弁20は、上記一
方の系列2の乾燥ガスおよび他方の系列3の高露点加湿
ガスを、一方の系列2の乾燥ガス流量と他方の系列3の
高露点加湿ガスの流量とが反比例するように流量制御す
る。24は調湿ガス取出弁である。
ガス供給源(図示せず)から乾燥ガス流路lに送入され
る乾燥ガス(例えば露点−40°C)は、一方の系列2
と他方の系列3に分かれて流れる。
一方の系列2を流れる乾燥ガスは、加熱器4で加熱され
て終端に到達する。また、他方の系列3を流れる乾燥ガ
スは、加湿基5で加湿され、かつ露点計14.露点調節
計15.流量制御弁13の作用により一定露点に設定さ
れた高露点加湿ガスとなり終端に到達する。そして、一
方の系列2の乾燥ガスと合流され調湿ガス化される。こ
の場合、上記一方の系列2および他方の系列3の終点近
傍には、リニアポート弁20が設けられていて、露点調
節計23の出力信号により、一方の系列2の流量が増加
すれば他方の系列3の流量がその分だけ減るように両系
列2.3の流量制御を行うため、乾燥ガス流路lに送入
される乾燥ガスは、全てリニアポート弁20の作動状態
に応じた割合で一方の系列2および他方の系列3に流れ
る。したがって、ガス供給源から乾燥ガス流路lに送入
される乾燥ガスに流量の変動があっても、その変動分も
リニアポート弁20の作動状態に応じて一方の系列2と
他方の系列3に分かれて流れるため、設定どおシの調湿
度合の調湿ガスが得られるのである。また、この実施例
は、湿度100係の水蒸気ではなく、高露点の加湿ガス
を用い、これと乾燥ガスとを、相互の流量が反比例する
ように流量制御して調湿ガスを得るため、精密な露点制
御を全範囲にわたって実現しうるようになる。そのうえ
、調湿ガス露点の調整は、一方の系列2の乾燥ガスと他
の系列3の加湿ガスの比率を変更するだけであり、両系
列2.3に流れるガス量の合計は元の乾燥ガス流路lに
供給される乾燥ガス流量と同じであって乾燥ガス流量が
変動しない限り一定であるから、露点の調整で、得られ
る調湿ガスの流量に影響を生じることがない。したがっ
て、自由に露点の調整ができるようになるため、複数の
焼鈍炉の各別の調湿の要求に充分応えるようになる。
第2図はこの発明の他の実施例の構成図である。
この実施例は、第1図の実施例のリニアポート弁20、
露点調節計23および露点計22に代えて、リニア特性
をもった三方混合弁30を使用している。それ以外の部
分は第1図の実施例と同一であるから同一部分に同一符
号を付している。
この実施例も第1図の実施例と同一の作用効果を奏する
ほか、さらに三方混合弁30が安価であるため、全体の
コストが安価になるという効果が得られる。
なお、第2図の実施例でも露点計および露点制御計を設
けて三方混合弁30を制御し’m’3湿ガスの露点を自
動調節するようにしてもよい。寸だ、弁開度と調湿ガス
の露点の関係同志を予め調査しておけば、任意の露点が
弁開度を変えるだけで得られるようになる。寸だ、上記
の実施例は、いずれも加湿基5で乾燥ガスを加湿するよ
うにしているが、設定どおりの高露点加湿ガスを調整で
きればこれに限らずどのよう々装置を用いてもよい。
この発明は、以上のようにして乾燥ガスの調湿を行うた
め、全露点域において精密な露点制御をなしうるように
なる。そのうえ、この発明の方法は流量を変えるとと々
〈自由に露点の調節が行えるため、例えば複数の焼鈍炉
のそれぞれについて焼鈍の程度に合わせて雰囲気ガスの
露点を精密に制御しうるようになる。したがって、この
発明の方法は、特に焼鈍炉の雰囲気ガスの調湿に最適で
ある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例の構成図、第2図は他の実
施例の構成図であ゛る。 1・・・乾燥ガス流路 2・・・一方の系列 3・・・
他方の系列 4・・・加熱器 5・・・加湿基 6・・
・充填物7.10・・・ノズル 8・−・温水 9・・
・ポンプ11・・・温水加熱器 12・・・温水スプレ
ー流路13・・・流量制御弁 I L、 22・・・露
点計15.23・・・露点制御計 19・・・圧力調節
弁20・・・リニアポート弁 21・・・合流路特許出
願人 住友金属工業株式会社 大同酸素株式会社 代理人 弁理士 西 藤 征 彦

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  乾燥ガスの流路を端部から2系列に分岐させ
    、一方の系列では乾燥ガスをそのまま流し、他方の系列
    では乾燥ガスを、乾燥ガスに所定量の水分を付与して高
    露点加湿ガス化する調湿装置を通して流し、上記一方の
    系列の乾燥ガスおよび他方の系列の高露点加湿ガスを、
    上記一方の系列の乾燥ガスの流量と他方の系列の高露点
    加湿ガスの流量とが反比例するように流量制御する弁を
    通して合流混合するととにより所定の調湿炭の調湿ガス
    にすることを特徴とするガス調湿法。
  2. (2)上記調湿装装置が、底部近傍から乾燥ガスを内部
    に導入し、これを、内部の上部から散水される温水と向
    流接触させて加湿する加湿基である特許請求の範囲第1
    項記載のガス調湿法。
  3. (3)上記一方の系列の乾燥ガスの流量と他方の系列の
    乾燥ガスの流量とが反比例するように流量制御する弁が
    、露点調節計からの1つの信号で相互に逆動作する一対
    のリニアポート弁であって、それぞれ一方の系列および
    他方の系列の終端近傍に配設されているものである特許
    請求の範囲第1項まだは第2項記載のガス調湿法。
  4. (4)上記一方の系列の乾燥ガスの流量と他方の系列の
    乾燥ガスの流量とが反比例するように流量制御する弁が
    三方混合弁である特許請求の範囲第1項ガいし第3項の
    いずれかに記載のガス調湿法。
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