JPS5941519Y2 - トンネルキルンの熱回収装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はトンネルキルンの冷却帯のように熱を放散する
ものから、熱を回収するための装置に関するものである
。

以下本考案を記述するにあたって、本考案をトンネルキ
ルン天井部に使用した場合についで説明する。

一般的なトンネルキルンの構造を第１図Ａ、 Ｂを用い
て説明する。

トンネルキルンは予熱帯、焼成帯、冷却帯より構成され
ている。

１は焼成物であり、台車２の上に積まれて人口３より予
熱帯Ｒ１、焼成帯Ｒ２１，冷却帯Ｒ３の順序で連続的に
トンネルキルン内を出口４に向って通過する。

バーナー５により加熱された空気は、焼成帯Ｒ２におい
て焼成物１を加熱しながら予熱帯Ｒ１の方向に廃ガスと
なって流れ、予熱帯Ｒ１の焼成物１を予熱した後、煙突
６より排出される。

予熱帯Ｒ４お・よび焼成帯Ｒ２を通過した焼成物１は、
冷却帯Ｒ３において天井部に放置された吹込７より吹込
まれる冷却用空気によって冷却されてから出口４を通っ
て炉外に出る。

冷却帯Ｒ３において焼成物１を冷却した冷却用空気は、
焼成物１の熱を吸収した加熱空気となって、側壁に設置
された排出孔８より風路（図示せず）を通って予熱帯Ｒ
】に吹き込まれ、ここで焼成帯Ｒ２よりの廃ガスととも
に、予熱帯Ｒ１内の焼成物１を予熱したのち煙突６より
排出される。

このようにトンネルキルンは単独キルン（加熱冷却を繰
り返し運転するもの）に比較して、焼成帯Ｒ２のより廃
ガスおよび冷却帯Ｒ３よりの加熱空気を連続的に予熱帯
Ｒ１へ送ることができるため、熱効率が高く、燃料の節
約となる。

さらに熱効率を高め省エネルギー化するには、バーナー
５に供給する二次空気も加熱二次空気とすれば、従来よ
りも少ないエネルギーで所望の温度を得ることができる
ので、燃料の節約になる。

しかし、第１図Ａに示す吹込孔７より吹込まれて排出孔
８より排出される加熱空気を直接加熱二次空気として利
用することは、この加熱空気が炉内の廃ガスや粉塵など
を含んだ汚れた空気であるため好ましくない。

バーナー５へ供給する加熱二次空気は廃ガスや粉塵など
を含まない清浄な加熱空気であることが要求される。

そこで、従来から排出された加熱空気を直接利用するの
ではなく、放散される余熱を回収して、それを利用する
ことが考えられてきた。

例えば冷却帯Ｒ３内に直接金属パイプあるいは金属板に
よる空胴部などを設けて、間接的に冷却帯Ｒ，ｆ）余熱
を回収する方法があるが、金属が炉内の高温雰囲気に直
接曝らされるため酸化劣化して長期の使用には耐えられ
ない。

また、耐火れんがで構成される冷却帯Ｒ３の炉壁に空胴
部を設け、この空胴部に冷却用空気を吹込み間接的に冷
却帯Ｒ３の余熱を回収する方法もあるが、炉壁耐火れん
がは一般に熱伝導性が低く、また目地部よりの空気の漏
洩などで効率が悪い。

その上、以上の従来装置を既設の炉に設置するためには
、大巾な改造が必要である。

以上のような理由により、余熱の回収装置のない既設の
炉から、廃ガスや粉塵などを含まない清浄な加熱空気を
簡単に得るのは難しく、加熱二次空気使用の効果が確認
されていても簡単に実施することができなかった。

この考案は既設のトンネルキルンの冷却帯のように熱を
放散するものに大巾な改造を加えることなく設置でき、
長時間の使用に耐えることができる熱回収装置を提供す
るものである。

以下、第２図および第３図に基づいて、本考案の好適な
実施例について説明する。

第２図は既設のトンネルキルン冷却帯の天井部９に本考
案の熱回収装置を設置した例を示すものである。

１０は冷却骨格であり、金属製パイプ１４、吸入ブロッ
ク１６及び吐出ブロック１７により構成され−でいる。

１１は冷却骨格の周囲の空間に充填された粒状耐火物で
ある。

この粒状耐火物は熱伝導率が良く、比熱、カサ比重の大
きいもの、例えばマグネシア質などで最密充填となるよ
うに粒度配合されたものが望ましい。

１２は断熱材で、冷却骨格１０および粒状耐火物１１を
覆っている。

断熱材１２は熱伝導率の低いもの、例えばセラミックフ
ァイバーなどが望ましい。

さて、冷却帯Ｒ３の天井部９は冷却帯内部の加熱空気に
より加熱される。

次いで天井部９の熱は粒状耐火物１１に吸収され、冷却
骨格１０の金属製パイプ１４を加熱する。

粒状耐火物１１は冷却骨格の周囲の空間にむらなく充填
されており、しかも断熱材１２で保温されているので、
金属製パイプ１４の加熱は効率よく行われ無駄がない。

冷却骨格１０の吸入口１３がら空気が吹込まれると、金
属製パイプ１４を通過する際に熱を吸収し、加熱空気と
なって吐出口１５から吐出される。

第３図は本考案による冷却骨格１０の好適な実施例を示
したものである。

１４は金属製冷却パイプであり、両端が直角に曲げられ
ている。

１６は金属製の吸入ブロック、１７は金属製の吐出ブロ
ックで、両方とも同じ形をしている。

吸入ブロック１６．吐出ブロック１７にはそれぞれ吸入
口１３及び吐出口１５が形成されている。

吸入ブロック１６と吐出ブロック１７は冷却パイプ１４
により連絡されている。

このように構成された冷却骨格において、吸入口１３か
ら送り込まれた空気は冷却パイプ１４で加熱され、加熱
空気となって吐出口１５から送り出される。

なお吸入ブロック１６及び吐出ブロック１７の底面をア
ーチ状に形成しであるのは、トンネルキルンの冷却帯Ｒ
３の天井部の形状に合わしであるからである。

以上述べた本考案の熱回収装置を従来のトンネルキルン
の冷却帯に使用した場合、炉体の耐火れんがの構造を大
巾に変更せずに、清浄な加熱二次空気を焼成帯Ｒ２のバ
ーナー５に供給することが可能となり、燃焼効率を向上
させることができる。

以下に実際のデータを用いて、この熱回収装置の効果を
説明する。

焼成帯Ｒ２の温度が１２００℃になる瓦焼戊用トンネル
キルンで、炉内温度が約９００℃である冷却帯Ｒ３の天
井アーチ上部に、炭素鋼鋼管を溶接して組立てた巾１０
００ｍｍ、長さ１０００ｍｍの、第３図で示した冷却骨
格１０を置き、冷却パイプ１４の周囲空間をマグネシア
クリアー質の粒状耐火物１１で充填して、その外部を断
熱材１２（厚さ１５０ｍｍのセラミックフィバ−）によ
って断熱した。

以上の構成により、バーナー５に二次空気を本考案の熱
回収装置を経由して供給した結果、燃料を約１５％節約
することができた。

このときの加熱二次空気の温度は約２５０℃で、冷却骨
格１０の冷却パイプ１４の温度は約４５０℃であった６ 本考案の熱回収装置は既設のトンネルキルンを大巾に改
造せずに短期間で設置することができる上に、炉内の廃
ガス及び粉塵を含まない清浄な二次空気を焼成帯のバー
ナー５に供給することができ、燃焼効率の向上に寄与す
ることができる。

また、トンネルキルンの冷却帯Ｒ３には改造が加えられ
ないので、冷却骨格１０の故障などの場合にも操炉に重
大な影響を与えず、安心して使用することができる。

さらに、冷却骨格１０は炉内雰囲気に直接曝されないた
め、安定した条件下で使用することができ、しかも全て
溶接によって組立てることができるため冷却骨格内を流
通する空気の漏洩は全くなく、安定した加熱二次空気を
焼成帯バーナー５に供給することができる。

本考案の熱回収装置はトンネルキルンの冷却帯について
使用するばかりでなく、既設、新設の各種工業炉の煙道
部、熱処理物冷却帯などを採用しても熱回収の効果をあ
げることができる。

本考案の冷却パイプ１４の周囲空間を充填している粒状
耐火物を、熱伝導率が良く、比熱、カサ比重の大きい材
質であるキャスタブル耐火物にしても同様な効果をあげ
ることができる。

また冷却骨格と粒状耐火物を覆っている断熱材１２を耐
火断熱れんが、断熱れんがあるいはボードなどの組合せ
により断熱保温しても同様の効果をあげることができる
。

第３図に示す冷却パイプ１４に吸熱板を取り付けて、受
熱面積を大きくした形状にすることにより熱回収効果を
さらに向上させることもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａは一般的なトンネルキルンの構造を示す縦断面
図、第１図Ｂは第１図ＡのＡ−Ａ線に沿った断面図、第
２図は本考案の好適な実施例を部分的に断面で示した斜
視図、第３図は本考案の冷却骨格の好適な実施例を部分
的に断面で示した斜視図である。 ９・・・・・・トンネルキルンの天井部、１０・・・・
・・冷却骨格、１１・・・・・・粒状耐火物、１２・・
・・・・断熱材、１３・・・・・・吸入口、１４・・・
・・・冷却パイプ、１５・・・・・・吐出口、１６・・
・・・・吸入ブロック、１７・・・・・・吐出ブロック
。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. パイプでできた冷却骨格と、前記冷却骨格の周囲に充填
   した粒状耐火物と、前記耐火物を覆う断熱材を備え、前
   記冷却骨格内に空気を流通させることにより加熱空気を
   得る構成にしたことを特徴とするトンネルキルンの回熱
   収装置。