JPS6119304Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はバーナに関し、特に炉内の負圧によつ
て燃焼用空気を吸引するバーナに関する。

従来から加熱炉たとえば石油製品の改質用加熱
炉において、炉底にバーナを上向きに設けている
場合には、一般的に、誘引送風機によつて炉内を
負圧にし、バーナに必要な燃焼空気は炉内の負圧
によつて吸引している。そのため、吸引空気量を
精密に制御することが困難であり、必要量以上の
燃焼用空気が吸引されてバーナの空気比が大とな
り、それに応じて加熱効率が低下することがあ
る。また吸引された燃焼用空気が垂直方向に整流
されて流れ易く、したがつてバーナの火炎が垂直
に細長く伸び、これによつても加熱効率が低下す
る。

典型的な先行技術は、実開昭47−29651に示さ
れているブラスト式バーナである。このブラスト
式バーナはベンチユリー式混合管に向つて燃焼用
空気を噴出するノズルの噴出口近傍に燃焼ガス供
給口を開口させて、燃焼用空気の噴出エネルギー
によつて燃料ガスを混合管内に吸引するように構
成し、混合管の先端火口部に燃焼用二次空気を供
給するようにした構成を有する。

このような従来からのブラスト式バーナを、炉
内が負圧である加熱炉に関連して使用したときに
は、その負圧の変動によつて燃焼用空気の流量が
変化し、これに応じて燃料ガスの流量が変化し、
したがつて安定な燃焼状態を維持することが困難
である。

本考案は、空気比を精密に制御することがで
き、安定な燃焼状態を維持して、高い効率で加熱
を行なうことができるようにしたバーナを備え加
熱炉を提供することである。

本考案は、直立円筒状の炉体１の底部１ａにお
ける中央にバーナ４を上向きに設け、バーナ４の
外方に周方向に等間隔をあけてて上下に延びる加
熱管３が配置され、炉体１内は誘引送風機によつ
て負圧に保持されるバーナを備える加熱炉におい
て、 前記バーナ４は耐火材から成る本体６を有し、
この本体６は、鉛直軸線を有し、短円柱状に形成
され、炉体１の底部１ａの中央部に固定され、こ
の本体６には同軸に三次空気吸引孔７が形成され
この本体６にはまた、三次空気吸引孔７の周囲で
加熱管３の相互間に位置するように炎孔９が配置
され、この炎孔９は、鉛直または上方に向かうに
つれて本体６の半径方向外方に傾斜した軸線を有
し、上方に向けて末広がり状に形成され、 炎孔９の下端部は端板１４で塞がれ、各端板１
４には炎孔９よりも小さい内径を有する直円筒状
のバーナスロート管１５の上端部が同心に接続さ
れ、バーナスロート管１５の下端部はヘツダ１６
に共通に接続され、ヘツダ１６には燃料ガスが供
給され、 バーナスロート管１５にはバーナスロート管１
５の内径よりも小さい内径を有するノズル部１８
が形成され、 バーナスロート管１５の周壁におけるノズル部
１８に近接した下流側には、円周方向に間隔をあ
けて複数の一次空気吸引孔１９が形成され、 一次空気吸引孔１９の開口面積を変化するため
の手段２０を設け、 端板１４において、バーナスロート管１５の上
端部の周囲には、二次空気吸引孔２１が円周方向
に間隔をあけて複数個形成されることを特徴とす
るバーナを備える加熱炉である。

以下、図面によつて本考案の実施例を説明す
る。第１図は本考案の一実施例の簡略化した断面
図であり、第２図は第１図の切断面線−から
見た断面図である。加熱炉たとえば改質用加熱炉
の炉体１は直立円筒状であつて、炉内２には上下
に延びる複数（図示６本）の加熱管である反応管
３が円周方向に等間隔をあけて配置される。改質
用加熱炉の炉体１の底部１ａにおける中央には、
本考案に従うバーナ４が上向きに設けられる。改
質加熱炉の炉体１の頂部には、図示しない誘引送
風機が接続されており、その誘引送風機によつて
炉内２が負圧に保持される。バーナ４において
は、噴出されるガス燃料によつて一次空気が吸引
されるとともに、炉内２の負圧によつて二次空気
および三次空気が吸引されてガス燃料が燃焼し、
その燃焼熱によつて各反応管３内を流通する石油
製品が加熱される。

第３図は第１図のバーナ４の拡大縦断面図であ
る。バーナ４の本体６は、耐火材たとえばキヤス
タブルによつて鉛直軸線を有する短円柱状に形成
され、改質用加熱炉の炉体１の底部１ａ中央部に
固定される。本体６には軸線を同一にして三次空
気吸引孔７が形成される。三次空気吸引孔７の周
囲には、上方に向けて末広がり状のバーナタイル
８によつて規定される炎孔９が円周方向に等間隔
をあけて６個形成される。これらの炎孔９は、各
反応管３の相互間に位置するように配置される。
なお、各炎孔９の軸線は図示のごとく鉛直であつ
てもよく、また上方に向うにつれて本体６の半径
方向外方に傾斜されていてもよい。

三次空気吸引孔７の下端部は端板１０で塞がれ
ており、この端板１０には孔１１が三次空気吸引
孔７と同心に穿設される。この孔１１の開口面積
によつて三次空気吸引孔７に吸引される空気量が
変化する。したがつて端板１０に沿つて摺動自在
の調節板１３によつて、孔１１の面積を変化する
ことによつて三次空気吸引量を調節することがで
きる。

各炎孔９の下端部は端板１４で塞がれる。各端
板１４にはバーナスロート管１５上端部が同心に
接続されており、各バーナスロート管１５の下端
部は、ヘツダ１６に共通接続された供給管１７に
フランジ接合される。バーナスロート管１５およ
び供給管１７の接合部には、第４図で示すような
ノズル部１８が形成される。バーナスロート管１
５におけるノズル部１８に近接した下流側には、
円周方向に間隔をあけて一次空気吸引孔１９が形
成される。バーナスロート管１５の外周には、周
方向に移動自在のダンパ２０が設けられており、
このダンパ２０によつて一次空気吸引孔１９の開
口面積が変化される。ヘツダ１６は図示しない管
路を介してガス供給源に接続される。このガス供
給源からは、燃料ガスたとえば都市ガスが約0.5
〜３Kg／cm²の圧力でヘツダ１６に供給される。端
板１４において、バーナスロート管１５の上端部
の周囲には、二次空気吸引孔２１が円周方向に間
隔をあけて複数個形成される。バーナスロート管
１５は、炎孔９よりも小さい内径を有する直円筒
状である。このバーナスロート管１５に形成され
るノズル部１８は、バーナスロート管１５の内径
よりも小さい内径を有する。一次空気吸引孔１９
は、バーナスロート管１５の周壁に複数個形成さ
れる。

このように構成されたバーナ４において、ヘツ
ダ１６から各供給管１７に供給される燃料ガス
は、ノズル部１８からバーナスロート管１５に噴
出される。この燃料ガスのノズル部１８からの噴
出によつて一次空気吸引孔１９から一次空気がバ
ーナスロート管１５内に吸引され、燃料ガスと一
次空気との混合ガスは炎孔９に導かれて燃焼す
る。また炉内２の負圧によつて、二次空気吸引孔
２１および三次空気吸引孔７からは、二次空気お
よび三次空気がそれぞれ吸引され、これらの空気
が前記燃焼に寄与して安定した燃焼が達成され
る。

上記燃焼時において、ダンパ２０による一次空
気吸引孔１９の開口面積の変化、および誘引送風
機による炉内２の負圧の調節を行なうことによ
り、全燃焼空気量を空気比＝１の近傍に調節する
ことができる。また一次空気は、炉内２の負圧に
よつて吸引されるのではなく、燃料ガスの噴出エ
ネルギによつて吸引されるので、常に安定した一
次空気比を得ることができ、したがつて安定した
燃焼が可能となる。

また、一次空気、二次空気、三次空気の供給割
合を変化することにより、火炎長および火炎の腰
を調節することができる。しかも反応管３を局部
加熱することなしに火炎を反応管３に近傍させる
ことができるようになり、熱効率が向上される。
さらに、炎孔９の方向を本体６の半径方向外方に
向けた場合には、一次空気量が多く火腰の強いと
きには燃焼ガスが炉壁に衝突して反応管３の局部
過熱を招くおそれがあり、炎孔９が鉛直である場
合には火炎が鉛直に細長く伸びて熱効率を低下さ
せることがある。しかるに本考案に従うバーナ４
では、常に最適の火炎形状とすることができ、し
たがつて反応管３の局部過熱を招くことはなくし
かも熱効率が向上される。

以上のように本考案によれば、次のような効果
が達成される。

(a) 燃料ガスは、ヘツダ１６からバーナスロート
管１５に供給され、ノズル部１８を燃料ガスが
通過し、このノズル部１８の近傍で下流側に形
成された複数の一次空気吸引孔１９から一次空
気が吸引される。したがつて加熱炉の炉体の負
圧の変動に拘わらず、一次空気比が安定してい
る。この一次空気吸引孔１９の開口面積は、そ
の開口面積変化手段２０によつて変化して調整
することができる。

炎孔９の下端部を塞ぐ端板１４には、バーナ
スロート管１５の上端部の周囲に二次空気吸引
孔２１が形成されており、またバーナ４の本体
６には同軸に三次空気吸引孔７が形成されてい
る。

このようにして一次空気、二次空気および三
次空気の割合を変化調整することができる。

したがつて本考案に従うバーナを備える加熱
炉では、安定した燃焼を達成することができ
る。

(b) 炎孔９は、加熱管３の相互間に位置するよう
に配置されている。このことによつて炎孔９か
らの炎が加熱管３に直接接触することが可及的
に避けられる。そのため加熱管が局部的に高温
度になることが避けられ、耐久性が向上され
る。しかも炎の形状を調整することによつて加
熱管３を均一な温度分布で加熱することがで
き、熱効率の向上を図ることができる。また炎
の形状、すなわち火炎長および火炎の腰を調節
することによつて、火炎を加熱管３に近接させ
ることができ、このことによつてもまた熱効率
の向上を図ることができる。

(c) 耐材から成る本体６には、同軸に三次空気吸
引孔７が形成されており、二次空気吸引孔２１
は端板１４に形成され、一次空気吸引孔はバー
ナスロート管１５の周壁に形成されている。こ
れによつて製造著が極めて簡単であるという優
れた利点が発揮される。たとえば前述の先行技
術に関連して述べたブラスト式バーナでは、ベ
ンチユリー式混合管に向つて燃焼用空気を噴出
するノズルが比較的複雑な形状を有しており、
製造が困難である。これに対して本考案は単純
な製造加工作業によつて製造を行なうことがで
きる。

(d) 炎孔９は、鉛直軸線を有し、または上方に向
かうにつれて本体６の半径方向外方に傾斜した
軸線を有し、上方に向けて末広がり状に形成さ
れている。このことによつて火炎がむやみに中
心に存在することが防がれ、その火炎が加熱管
３の近傍に向けられる。これによつて加熱管３
を高効率で加熱することができる。炎孔９は上
述のように三方に向けて末広がり状に形成され
ているので、三次空気吸引孔７からの空気に接
触して燃焼状態が良好となり、しかもその火炎
は加熱管近傍に広がる。このことによつてもま
た、安定した燃焼状態で加熱管を高効率で加熱
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の簡略化した断面
図、第２図は第１図の切断面線−から見た断
面図、第３図は第１図のバーナ４の拡大縦断面
図、第４図はバーナスロート管１５付近の断面図
である。 ２……炉内、４……バーナ、６……本体、７…
…三次空気吸引孔、９……炎孔、１５……バーナ
スロート管、１６……ヘツダ、１８……ノズル
部、１９……一次空気吸引孔、２１……二次空気
吸引孔。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 直立円筒状の炉体１の底部１ａにおける中央に
   バーナ４を上向きに設け、バーナ４の外方に周方
   向に等間隔をあけて上下に延びる加熱管３が配置
   され、炉体１内は誘引送風機によつて負圧に保持
   されるバーナを備える加熱炉において、 前記バーナ４は耐火材から成る本体６を有し、
   この本体６は、鉛直軸線を有し、短円柱状に形成
   され、炉体１の底部１ａの中央部に固定され、こ
   の本体６には同軸に三次空気吸引孔７が形成され
   この本体６にはまた、三次空気吸引孔７の周囲で
   加熱管３の相互間に位置するように炎孔９が配置
   され、この炎孔９は、鉛直または上方に向かうに
   つれて本体６の半径方向外方に傾斜した軸線を有
   し、上方に向けて末広がり状に形成され、 炎孔９の下端部は端板１４で塞がれ、各端板１
   ４には炎孔９よりも小さい内径を有する直円筒状
   のバーナスロート管１５の上端部が同心に接続さ
   れ、バーナスロート管１５の下端部はヘツダ１６
   に共通に接続され、ヘツダ１６には燃料ガスが供
   給され、 バーナスロート管１５にはバーナスロート管１
   ５の内径よりも小さい内径を有するノズル部１８
   が形成され、 バーナスロート管１５の周壁におけるノズル部
   １８に近接した下流側には、円周方向に間隔をあ
   けて複数の一次空気吸引孔１９が形成され、 一次空気吸引孔１９の開口面積を変化するため
   の手段０を設け、 端板１４において、バーナスロート管１５の上
   端部の周囲には、二次空気吸引孔２１が円周方向
   に間隔をあけて複数個形成されることを特徴とす
   るバーナを備える加熱炉。