JPS63503400A - 蓄熱炉加熱方法及び装置 - Google Patents

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】 畜熱炉課熱方法及び装置 本発明は蓄熱装置によって炉の加熱をＩ制御する方法及び装置に関する。

バーナーに対する燃焼空気を予熱する為の蓄熱装置は知られているが、このよう な装置に於ては排出ガス（即ち煙道ガス）及び空気が蓄熱マトリックスを交互に 通されるようになっている。

蓄熱炉加熱装置の１つの公知の形態は夫々それ自身の蓄熱装置を有する２つのバ ーナ“−及び夫々のバーナーを蓄熱装置を通して新鮮空気の強制供給装置に連結 する共通の切り換え弁及び炉の内部又は放射管からの排出ガスを夫々のバーナー 及び蓄熱装置を通して引出す装置を含んでいる。バーナーの１つは蓄熱装置を経 て供給される新鮮空気を使用し、点火されて加熱されるから、このバーナーは燃 焼生成物の流れを炉又は放射管の内部に導き、一方他方のバーナーは炉又は放射 管に対する排出煙道として役立つから、炉又は放射管の内部の燃焼生成物は前記 他方のバーナー及び蓄熱装置を通って引出されて蓄熱装置が加熱されるのである 。

蓄熱バーナーがバーナーの内部を直接に点火させるようになっているか、又は蓄 熱バーナーの放射管の端部に点火するように配置されているような何れの場合で も、蓄熱加熱装置を使用する炉の内部の加熱を制御する従来の方法は、燃焼空気 の強制供給装置及び燃料供給装置に応答し、同様に炉の内部の温度に応答する装 置を組込んでいて、これによって炉の内部の加熱が燃料供給圧力を変化させるこ とによって制御されるようになっていた。

このような装置は複雑であった。本発明の１つの目的は、蓄熱加熱装置による炉 の加熱の制御を簡単化することで熱を制御する方法が提供されるが、この方法は 多数のバーナーを含んでいて、夫々のバーナーが高温の燃焼生成物を炉の内部に 導くように作動する１つのモード及び高温の燃焼生成物が炉の内部から排出され る為の煙道として役立つ他のモードを有するようになっていて、夫々のバーナー 内の燃焼が夫々のバーナーの熱保持マトリックスを通して予熱された新鮮な燃焼 空気の供給により支持され、夫々のバーナーの熱保持マトリックスは、バーナー が煙道として役立ち、又少なくとも１つの選択された他のバーナーが高温の燃焼 生成物を炉の内部に導くように作動されている時には夫々のバーナーを通って炉 の内部から排出される高温の燃焼生成物を通されることによって加熱されるよう になっていて、前記方法は多数のバーナーを制御することを含んでおり、バーナ ーの状態が少なくとも１つの選択されたバーナーが高温燃焼生成物を炉の内部に 導くように作動されていて、少なくとも１つの残余の他の選択されたバーナーが 煙道として役立つような１つの状態から前記少なくとも１つのバーナーが煙道と して役立ち、前記残余の他の少なくとも１つのバーナーが高温の燃焼生成物を炉 に導くように作動する第２の状態に周期的に変化するようになされており、その 際バーナーが全体的に作動して高温の燃焼生成物が炉の内部に連続的に導入され 、又高温の生成物が炉の内部から連続的に排出されるようになされているバーナ ーのこのような作動は２つの位相の炉の加熱サイクルの１つの位相を含むことが 出来、他のサイクルが何れのバーナーによっても炉の内部に熱が供給されないよ うな位相となされて、何れの位相の周期及び持続時間も炉の加熱を制御するよう に制御されるのである。

本発明の他の特徴によれば、本発明の前２１つの特徴をなす方法を実施する装置 が提供される。

本発明の他の目的は、前述したような公知の蓄熱炉加熱装置よりも更に蓄熱炉加 熱に対する応用面に於て融通性のある蓄熱炉加熱装置の形態を提供することであ る。

本発明の更に他の特徴によれば、蓄熱炉加熱装置が提供されるが、この蓄熱炉加 熱装置は、 １ｉ１それ自身の熱保持蓄熱装置と、燃焼室と、燃焼室を直接に炉の内部と連通 させる導管とを有するバーナーと、１ｉｉ）燃焼空気供給装置と、 （ｉｌ流れ制ｔ１１１装置であって、 ａ）新鮮な燃焼空気が前記燃焼空気供給装置からバーナーの蓄熱装置を通ってバ ーナーの燃焼室に供給されて、燃焼室に流入した新鮮な燃焼空気が予熱されるよ うになす第１のモードと、 ｂ）高温の生成物の流れが前記バーナーの導管、燃焼室及び蓄熱装置を通って炉 の内部から引出されるようになして、これによって蓄熱装置を加熱する第２のモ ードと、 を有するものと、 （Ｍ作動装置であって、 ａ）前記バーナーの作動の間に前記第１のモード及び前記第２のモードの間で前 記流れ制御装置を交代させて、新鮮な燃焼空気及び高温の生成物の流れがバーナ ーの熱保持蓄熱装置を交互に通されるようになし、ｂ）バーナーがそれ自身の独 立した燃焼空気供給装置及びそれ自身の流れ制御装置及び作動装置を有すること を特徴とし、燃焼室に対する予熱された燃焼空気の供給と実質的に同期して点火 されるようにバーナーを作動させる、 ことを含んでいる。

バーナーの熱保持蓄熱装置は排出流に対する抵抗を小さくし、作動に際して流過 抵抗が小さく、外側ケーシング内に収容された耐火性の小石、ボール又は同様の 粒子の形態になし得る熱貯Ｍ詰物材料の緩く詰合わされたベッドを便利に含んで いる。又バーナーに組合わされる排気装置が高能率の作動を行う為に設計されて 発生される吸引作用を最大限になすのが望ましい。

バーナーは、実質的に総ての燃焼が燃焼室内で生じ、高温の燃焼生成物が流れと して導管を通って炉の内部に導かれて炉を加熱するように配置されることが出来 る。

バーナーは、バーナーの燃焼室に燃料を夫々の点火位相の間にのみ成る予め定め られた流速にて供給するように作動する燃料供給装置を有するのが望ましく、燃 料の供給は夫々の点火位相の終りに終了されて、これによってバーナーが点火位 相及び点火を行わない位相の間を交代するようになされ、点火は点火を行わない 位相の間で一連のパルスによって行われ、バーナーの熱出力は点火パルスの周波 数及び夫々のパルスの持続時間によって管理されるのである。

流れ制御装置は便利にバーナーに対する前記予め定められた流速の燃料の供給が 禁止され、前記予め定められた流速にて供給される燃料の燃焼に充分な流速での 燃焼室に対する新鮮な燃焼空気の供給が禁止され、炉の内部から導管、燃焼室及 び蓄熱装置を通って高温の燃焼生成物が通過して蓄熱装ｄを加熱することが禁止 されるような第３のモードを有するのである。

流れ制ｔＩｌ装置が前記第３のモードにある時に少量の空気が便利に前記強制供 給装置によって蓄熱装置を通って燃焼室に供給され、これによってパイロットバ ーナーの作動によって生ずる燃焼生成物を炉内に移送するのを助けるようになさ れる。

バーナーは夫々それ自身の独立した燃焼空気供給装置及びそれ自身の流れ制＠装 置及び作動装置を有し、更に炉の若干の作動パラメーターに応答し、バーナーの 作動Ｈ１ｌｔと作動的に組合されて少なくとも１つの選択されたバーナーが第１ のモードにある時に少なくとも１つの他のバーナーの流れ制御装置が第２のモー ドにあるようになされる共通の制ｔｌＤ装置を含む多数の同様のバーナーの何れ かになし得る。

本発明が具体化された蓄熱ＷＡＮ及び本発明が具体化された方法を実施するよう に作動する制御システムの１つの形態が例として添付図面を参照して以下に説明 されるが、これらの図面に於て、 第１図はパルス点火型式バーナーを組込んだ蓄熱装置を通る長手方向断面図であ る。

第２図は特にパイロットバーナー／燃料インザクター及び組合わされた構成要素 の詳細を示す第１図の線Ｉ−■に沿う断面図である。又 第３図は第１図にて説明された型式の２つの蓄熱装置を組込んだ蓄熱加熱システ ムに対する電気的制御システムの概略的説明図である。

図面、特に第１図を参照し、蓄熱装置１はその一端にパルス点火バーナー２を、 又蓄熱装置１の他端に閉鎖用のバタフライ型式の弁３を、蓄熱装＠１の両端の間 に配置されるガス透過性の熱貯蔵及び解放装置４及び前記熱貯蔵及び解放装置４ と弁３との間に配置されて主燃焼空気を蓄熱装置１内に噴射する空気噴射装置５ と共に組込んでいる。

このパルス点火型式のバーナー２は２つの接合された耐火性内張り導管６及び７ を含んでいて、これらの導管６及び７の外側ケーシングは鋼製である。導管７は 円筒形の燃焼室８を形成し、夫々点火を行わない位相及び点火位相の間にパイロ ットバーナー及び燃料インゼクターの両者として役立つ装置９からの燃料を受け 入れるようになっている。

導管７は入口１０を有し、主燃焼空気を受入れて点火位相の間に装置９によって 供給される燃料を燃焼させるようになっている。導管６は炉（図示せず）に燃焼 生成物を排出させる出口１１を形成していて、使用の際に導管６は炉の壁の開口 内に配置されるのである。

上述のバーナーは蓄熱装置を形成する部分であるから、このバーナーは又通常の ように排出サイクルの間に炉からの廃ガスの排出を行う煙道としても役立つので ある。

この場合、導管６は廃ガスの為の炉からの入口を形成し、導管７は蓄熱装置１の 残余の部分に対して廃ガスを排出させる出口を形成するのである。廃ガスは夫々 予め冷却されるか、又は加熱されなかった熱貯蔵及び解放装置４を再加熱又は予 熱するのに役立ち、これによってこの熱貯蔵及び解放装＠４は貯蔵した熱を解放 して次の点火位相の間の主燃料の燃焼を支持する主燃焼空気を予熱することが出 来るのである。

導管７は更に他の導管１２に接合されていて、入口１０は内方に燃焼室８に向っ てテーパーする孔を有し、燃焼室８の直径よりも小さい直径に終端して主燃焼空 気が燃焼室８に供給される流速を増加させるようになっている。同様に、出口１ １は燃焼室８から離れる方向にテーパーする孔を有し、燃焼生成物が炉に供給さ れる流速を加速するようになっている。

燃焼室８は導管７の入口及び導管６の出口１１を接合させる導管７の円筒形の孔 の部分によって形成されていて、出口１１の直径は燃焼室８が接合される直径と 同じである。

点火サイクルの間蓄熱装置の他端に於けるバタフライ弁３は閉鎖されて空気噴射 装＠５からの空気が熱貯蔵及び解放装Ｍ４によってバーナー２に向って流れて燃 焼室８内の燃料と共に燃焼を行う為の空気を予熱する。

排出サイクルの間バタフライ弁３は開放されて（第１図に示される位置を占める ）廃ガス及び主燃焼空気が蓄熱装Ｍ１の他端を通って逃げてバーナー２には到達 しないようになす。

蓄熱装置１の残余の部分が引続き詳述される。

さて第２図を参照し、装置９は側方分岐管２１を有するパイプ２０を含んでいて 、この側方分岐管２１は端部に内側ねじを形成されていて、入口バイブ２２の外 側ねじを附された端部を受入れて成る量のパイロット空気を予め混合された燃料 を受入れるようになっている。バイブ２０の主部分２３はその一方の端部に内側 ねじを附されりて、出口バイブ２４の外側ねじを附された端部を受入れており、 他端にて点火電極２６のねじを附された取付は部２５を受入れるようになってい る。

出口バイブ２４は導管６の壁の孔２７内に伸長し、出口２４が燃焼室８と連通す るのを可能になしている。出口２４は導管６の外側の鋼製ケーシング２９に溶接 されたスリーブ２８内に保持されている。

導管６の壁を通って伸長する更に他の孔３０は出口２４及び燃焼室８の壁の間の 位置で孔２７に対して直角をなしてこの孔２７にて終端し、孔３０を適当な位置 になすことによって通常のように炎の視認検査を行うボートを形成している。

孔３０内には公知の型式の視認管３１が配置され、装置９の出口端部又は燃焼室 ８内にある炎を視認により、及び燃焼室８の外側に配置される管３１の端部に適 当に整合された紫外線センサー３２によって公知の方法で検出するのを可能にな している。

燃料及びパイロットレベルの空気の予め混合されたものを装置９の入口２２に供 給する配管４０が第２図に概略的に示されている。

この場合天然ガスである燃料は主燃料ガス配管４２及び混合室４４の出口４３に よって燃料ガス供給部４１から配管４０に供給されるが、この混合室４４内でパ イロット流速で供給される燃料及びパイロット流速で供給される空気が予め混合 されるのである。

燃料ガスは又パイロット燃料ガス配管４５によって供給部４１から混合室４４の １つの入口４６に供給される。

パイロット流速の空気は供給部４７からパイロット空気配管４８によって混合室 ４４の更に他の入口４９に供給されるのである。

主燃料ガス配管４２は開閉型式のソレノイド弁５ｏ及び調整弁５１を含んでいて 、この調整弁は主炎を形成させる為の主燃料ガス圧力をセットするように調整さ れ得る。弁５０は点火位相の間開数され、点火位相以外例えば排出位相の間閉鎖 されるのである。

パイロット燃料ガス配管４５は開閉型式のソレノイド弁５２、ガス圧力ガバナー ５３及び調整弁５４を含んでいて、調整弁５４はパイロット炎を形成させる為の パイロット流速ガス圧力をセットするように調整されることが出来る。弁５２は 点火位相及び点火を行わない位相の両方の間開数される。弁５０及び５２の両者 は勿論作動の間にセンサー３２によって炎が検出されない場合に閉鎖されるので ある。

パイロット空気配管４８は調整弁５５のみを含んでいて、パイロット空気圧力を 調整するようになっている。

このものは空気の供給流速を一定に保持する為に一定圧力に保持されるのである 。従ってパイロット空気が作動の間に、バーナー２の炎が消えることに続いて不 作動になされる時にも連続的に供給されることが判る。

混合室４４はベンチュリー型式のもので、空気に対してパイロット燃料を撹乱状 態で混合するのを促進する。

室の出口４３を出た後のパイロット燃料／パイロット空気混合物は配管４ｏの接 合部５６にて配管４２によって供給される主燃料ガスと混合される。（点火の間 ）。

既述のように、配管４８によって供給される空気の量はパイロット燃料ガスの燃 焼を支持してパイロットバーナー／燃料インセクター装置９の出口に於けるパイ ロット炎を確立出来るのに充分でなければならない。しかし、空気の凶は配管４ ２による点火の間供給される主燃料の燃焼を支持するには不充分でな（）ればな らない。このような流速で供給される燃料ガスの燃焼はバーナーの燃焼室８内に 於ける主燃焼空気の存在下でのみ進行することが出来るのである。

燃料、特に天然ガスの本来的な燃焼を抑制する為に点火の間に配管４ｏによって 供給される燃料／空気の予備混合物が燃料及び空気の全容積を基礎にして空気の 容積で５％を超えて含んではならないことが見出された。下限は約２％である。

明らかなように、パイロット炎を作る為にパイロット流速にて供給される燃料の 化学量論的燃焼の要求条件を満足させるのに充分な空気がなければならないので ある。

燃料が点火位相の間（両方の配管４２及び４６からの燃料がある場合）に供給さ れる流速及び点火を行わない位相の間（配管４６からの燃料のみがある場合）の 流速の比は例えば３０：１及び５０：１の間にあり、予備混合パイロット空気の 供給流速が勿論対応してパイロット炎の確立の為に上述された要求条件を満足す るように選ばれるようにして３３：１であるのが望ましい。

第２図を参照し、装置９の出口バイブ２４内には点火を行わない位相の間に装置 ９によって生じたパイロット炎が出口バイブ２４の端部に密接して保持されるの を可能になす部材５７が配置されるのである。

このパイロット炎保持部材５７は出口バイブ２４内に配置されてこれの内壁から 間隔をおかれたスタブバイブ５８を含んでいる。このスタブバイブ５８の後端は 環状フランジ５９によって包囲されていて、このフランジは出口バイブ２４の内 壁と係合し、多数の円周方向に間隔をおかれた開口６ｏを設けられている。従っ て燃料ガス及び空気の混合物はスタブバイブ５８及びフランジ５つの両者によっ て出口に到達するのである。

燃料ガス／空気混合物の点火は電極２６によって行われるが、この電極はバイブ ２３及び２４を通って伸長し、スタブバイブ５８内で終端する端部を有し、この 端部が放電の戻りのアース部を形成するスタブバイブ２４に対する火花放電を与 えるのである。

装置９の使用に際し、バイブ２４の出口に確立された炎は点火位相の間配管４２ によって主燃料を周期的に供給することによりパイロットレベル及び主レベルの 間で変調される。従っＴ主炎は点火の間バーナーの燃焼室８内に伸長するが、こ れは主だ焼空気が同時に燃焼室８に供給される場合だけである。従って炎は交互 に主炎及びパイロット炎のレベルの間を膨張、収縮するのである。

従って点火を行わない位相の間にパイロット炎を消す必要性は、隣接する燃料イ ンゼクターによるパイロットバーナーの不作動を与える面倒なパイロット遮断制 御の必要性と共に排除されるのである。何故ならば、パイロットバーナー及び燃 料インゼクターの役目が実際上１つの装置によって与えられるからである。

第３図を参照しい引続き詳細に説明されるように、主ガスソレノイド弁５０及び パイロットガスソレノイド弁５２の作動は紫外線炎センサ−３２によって制御さ れる。

センサー３２が点火を行わない位相の間装置９の出口２４（パイロット炎）又は 点火位相の開基焼室８（主炎）の何れにも炎を検出しない時には、両方の弁５０ 及び５２は閉鎖されてガスがバーナー２に流入するのを阻止する。換言すれば、 バーナーが不作動となるのである。

再び第１図を参照し、蓄熱装置の他端は開ロア１を有する鋼製の導管７０を含ん でいて、この間ロア１は蓄熱装置１からの廃ガス（及び空気）の排出の為の出口 として役立つ。

導管７０は出ロア１及び蓄熱装置の残余の部分に連結された水平部分を含む垂直 部分７２を有する。

この垂直部分７２は開ロア１及びバタフライ弁３を含む最上部円筒形部分７４、 水平部分７３に連結された最下部円筒形部分７５、部分７４及び７５よりも断面 が小さい中央円筒形部分７６、最下部円筒形部分７５を中央円筒形部分７６に連 結する最下部截頭円錐形部分７７及び最上部円筒形部分７４を中央部分７６に連 結する最上部截頭部内錐形部分７８を含んでいる。

バタフライ弁３は翼部７９及び８０を有し、円筒形部分７４内で回転するように 取付けられている。弁３が閉鎖位置にある時に、翼部７９及び８０は夫々部分７ ４の壁に固定されている１対の半円形シール８１及び８２に係合し、敞上部シー ル８２は最下部シール８１から僅かに垂直に位置をずらされている。閉鎖位置で 、ガスは開ロア１を通って排出されるのを阻止されている。

弁３が第１図に示される開放位置に回転されると、弁３は導管７ｏから開ロア１ に向ってこれから外方に流れるガスの実質的に遮断されない通路を与えるのであ る。

他の適当な弁３の作動装置が使用出来るけれども、弁３は電気的ソレノイド作動 装置（図示せず）によって開放位置及び閉鎖位置の間を回転されることが出来る 。

空気噴躬装＠５はバイブ８３を含んでいて、このバイブは水平部分７３の水平壁 を通って垂直導管部分７２内に伸長する垂直に配向される部分８４を有し、バイ ブ８３は孔を有するノズル又はジェット８５に終端し、この孔の直径はバイブ８ ４の孔に比較して縮小されている。

ノズル８５の端部８６（これの外面はバイブ８４の端部上に嵌合されたノズル８ ５の本体８７から離隔して上方にテーパーを附されている）は導管の截頭円錐形 部分７７に終端している。ノズル８５の孔の縮小された直［はバイブ８４に供給 された空気がバイブ８４を出る時に加速されるようになす。排出位相の間この空 気は導管部分７７．７６及び７８によって導管７ｏに形成されたベンチュリー型 式の喉部と共にバーナー２に流入する何れの炉の廃ガスをも導管７０に向って吸 引する傾向の吸引作用を生じさせ、炉からの廃ガスの加速された除去及び出ロア １への廃ガスの加速された移送を与えるのである。

一度廃ガスが狭い喉部７６に流入すると、ノズル８５から排出される空気が廃ガ スを、弁３が開放位置になされている出ロア１を通して外方に吹き飛ばす傾向を 与えるのである。

バイブ８３は適当な供給部８７Ａ例えば圧縮空気供給源からの空気を供給される 。この空気供給源は又第２図に示されるパイロット空気調整弁５５に対する空気 供給部４７を与えることが出来る。空気供給部８７Ａは開閉ソレノイド弁８９を 組込んでいる配管８８によってバイブ８３に連結されている。ソレノイド弁８９ を横切って調整弁９１を組込んだバイパス配管９０が連結されている。

ソレノイド弁８９が開放されている時に空気は適当な高い流速でバイブ８３に供 給されて充分な主燃焼空気を与え、点火位相の間装置９によって供給される主燃 料の燃焼を支持するのである。このような空気の高い流速は又排出サイクルの間 保持されてバーナー２に入る廃ガスの排出を助けて既述のように熱貯蔵及び解放 装Ｎ４を再加熱又は予熱するようになす。

ソレノイド弁８９が閉鎖されると、空気はバイパス配管９ｏによって調整弁９１ のセットによって制御された流速で供給される。この流速は主流速に比較して低 くなすことが出来、蓄熱装置が停止状態にある時の所謂「停止」流速を示し、こ の状態でバーナー２は点火位相又は排出位相の間に保持されるが、何れにしても 点火もしなければ排出も行わず、点火又は排出に対する「停止」状態になされる のである。

この作動モードに於て、バーナー装置９はパイロット炎を生じさせ、弁３は閉鎖 されている。空気ノズル８５からの少量の空気はパイロット炎によって生じた廃 ガスを炉に移送するのに役立つ。

熱貯蔵及び解放装置４は緩く詰められた熱貯′ｉ１ｇ詰物材料１ｏｏのベッドを 含んでいて、このものは図示のように耐火性材料のボール又は同様の粒子の形態 になされることが出来る。この詰物はガス状の流体が何れの方向にも熱貯蔵ベッ ド１００を通過するのを可能になす。

ベッド１００は耐火性内張りを施されたｇＩ製導管１０１内に収容され、この鋼 製導管はその最下端がマニフオルド１０２に連結され、最上端が連結導管１２に 連結されている。

導管１０１は最下部孔部分１０３を有し、この孔部分は円筒形で実際にベッド１ ｏｏを収容している。孔部分１０３は円錐形のテーパーを附された中間孔部分１ ０４に連通し、この中間孔部分１０４は上方に向って最上孔部分１０５にて終端 しており、この最上部孔部分１０５は円筒形で孔部分１０３に比較して寸法が小 さい直径を有する。

導管１０１の外側の鋼製ケーシングはその最下端が内方に曲げられたフランジ１ ０６に終端し、このフランジ１０６はマニフオルド１０２に連−結されており、 鋼製リング１０７が着座している。このリング１０７は耐火性内張り１０８の内 面に向って凹まされ、金属例えば！４製のバーのグリッド１０９を支持していて 、このグリッド１０９はそれ自体ソレノイド上にベッド１００を支持している。

マニフオルド１０２は大体水平な導管１１１に導かれる充実した室１１０を含ん でいて、この導管１１１は導管７ｏの水平部分７３に連結されてこれと連通して いる。

至１１０は導管１０１の最下部孔部分１０３と連通する開口１１２を有する。

連結導管１２はバーナー導管７を熱貯蔵導管１０１に連結し、耐火性内張りを有 する直角に曲げられた鋼製導管１１３を含んでいて、この導管１１３は導管１０ １に連結される垂直部分１１４及びバーナー導管７に連結される水平部分１１５ を有する。導管部分１１４は孔部分１１６を有し、これの直径は導管１０１の隣 接する孔部分１０５と同じになされ、一方導管部分１１５は孔１１７を有し、こ れの直径は導管７の孔部分１０の最も広い直径と同じである。

第３図を参照し、第１図及び第２図に示されたものと同様の構成要素は、１つの 蓄熱装置の一部分を形成するか、又はこれを制御する構成要素が夫々の符号の後 に接尾語ｒＡＪを有するようになされ、又他の蓄熱装置の一部分を形成するか、 又はこれをυ制御する構成要素が夫々の符号の後に接尾語ｒＢＪを有する以外は 前述のものと同じ符号を附されている。

第３図に於て、オアゲート１３０Ａ及び１３０Ｂがパイロットガスソレノイド弁 ５２Ａ及び５２Ｂを制御し、アンドゲート１３１Ａ及び１３１Ｂが主ガスソレノ イド弁５０Ａ及び５０Ｂを制御すると共に更に他のオアゲーヘト１３２Ａ及び１ ３２Ｂが主空気ソレノイド弁８９Ａ及び８９Ｂを制御するようになっている。

オアゲート１３０からの作動信号が夫々のパイロットガス弁１５を開放する。ア ンドゲートからの作動信号が夫々の主ガス弁５０を開放する。最後にオアゲート １３２からの作動信号が夫々の主空気弁８９を開放するようになっている。

パイロットガスオアゲート１３０Ａ及びＢは夫々の紫外線センサー３２Ａ及びＢ から、ｘ県央々の起動オーバーライド１３３Ａ及び１３３Ｂからの信号によって 作動されるようになっている。

主ガスアンドゲート１３１Ａ及びＢは夫々の紫外線センサー３２Ａ及びＢから、 又Ｍ点火時間間隔タイマー１３４からの夫々の配線（Ａ又はＢ）から信号がある 場合に作動されるようになっている。

主空気オアゲート１３２はタイマー１３４の配線ＡＭ抹配線Ｂの何れかに信号の ある場合に作動されるのである。　起動オーバーライド１３３Ａ及びＢは通常の もので、両方共作動を開始するようにセットされなければならない。１つのオア ゲートを制御することは別に、夫々のオーバーライド１３３はセットされた時に 夫々のバーナー電極２６Ａ又はＢが火花を発生して装置９Ａ又は９Ｂの出口から 放出されるパイロット混合物・を点火するようになっている。予め定められた時 間の後で夫々のオーバーライド１３３は自動的にリセットされる。

点火時間間隔タイマー１３４は又通常のもので、夫々のバーの点火時間間隔を制 御する。蓄熱装置１Ａの点火時間間隔はタイマー１３４の配線へに信号がある時 間によって制御され、一方蓄熱装置１Ｂの点火時間間隔は信号がタイマー１３４ の配線Ｂにある時間によって制御される。このような配置は、タイマーの配線の 一方にある時には他方の配線には信号がないような配置である。この場合、一方 の蓄熱装置は点火を行い、他方の蓄熱装置は通常のように排出を行うのである。

蓄熱装置の役目は周期的に一方の配線から他方の配線に信号を切換えることによ って逆転される。このような逆転方法は予め定められた点火順序に従って自動的 に行われる。しかし、上述に加えて更にタイマー１３４は、配線Ａ又はＢの何れ にも信号がないような状態に手動又は自動的にセットされることが出来る。この 場合夫々の蓄熱装置１は既述の停止モードを占め、この停止モードでは何れの蓄 熱装置も点火も排出も行わないで、夫々の装置９がパイロット炎を放出するので ある。

夫々の蓄熱装置弁３は弁作動装置１３５Ａ（蓄熱装置Ａに対して）及び１３５Ｂ （蓄熱装置１１Ｂに対して）によって制御される。これらの弁作動装置１３５は ソレノイド又は同様の装置になし得る。

第３図に示された配置に於ては、弁作動Ｈ１ｆｆｉ１３５Ａはタイマー１３４の 配線Ｂによって、この配線Ｂに信号がある時に弁作動ｉ置１３５Ａが作動されて 弁３Ａを開放させるように制御されるのである。同様に弁作動装置１３５はタイ マー１３４の配線Ａによって、この配線Ａに信号がある時に弁作動装置１３５Ｂ が作動されて弁３Ｂを解放させるように制御される。弁３は、夫々のタイマーの 制御配線に信号がない時には勿論閉鎖されるのである。

パイロットバーナー／燃料インセクター装置９Ａ及び９Ｂの両者及び空気噴射装 置５Ａ及び５Ｂに対する空気は中央供給ｆｉ１３６によって供給されるのである 。

装置９Ａ及び９Ｂに対する燃料ガスは中央燃料供給源１３７によって供給される 。

上述のシステムの作動を開始する為に、両方のオーバーライド１３２Ａ及び１３ ２Ｂがセットされなければならない。この操作は両方のパイロットガス弁５２Ａ 及び５２Ｂを開放させてパイロットガス及びパイロット空気が夫々の室４４Ａ及 び４４Ｂ内で混合されるのを可能になす。夫々の空４４Ａ及び４４Ｂは勿論連続 的にパイロット空気をそれ自身のパイロット空気調整弁５５Ａ又は５５Ｂによっ て供給されるのである。

オーバーライド１３２Ａ及びＢのセットは、電流が配線１３８Ａ及び１３８Ｂに 流れて夫々の装置９Ａ′＆、び９Ｂの電極２６を作動させて火花を発生させ、夫 々の室４４Ａ及びＢから装置９Ａ及びＢに流入するパイロット燃料／パイロット 空気混合物を点火させるようになす。従って両方の装置９Ａ及び９Ｂがパイロッ ト炎を発生するのである。これによってオーバーライド１３２Ａ及びＢは自動的 リセットされる。

蓄熱装置１Ａが点火を行うようになされ、蓄熱装置１Ｂが排出を行うようになさ れたと仮定すれば、タイマー１３４の配線Ａには信号があるがタイマー１３４の 配線Ｂには信号がないようになされるのである。

紫外線センサー３２Ａはそれの装置９Ａからパイロット炎を感知してタイマーの 配線へに信号を生ずるから、アンドゲート１３１Ａは作動されて主ガス弁５０Ａ を開放し、主ガスが室４４Ａの下流でパイロットガス／パイロット空気混合物と 混合されるのを可能になすのである。

更に、タイマー１３４の配線Ａには信号があるから、両方のオアゲート１３２Ａ 及びＢは作動されて夫々の蓄熱装置の夫々の主空気弁８９Ａ及びＢを開放させる 。

最後に、タイマー１３４の配線Ａには信号があるが、タイマー１３４の配線Ｂに は信号がないから、弁作動装置１３５Ｂは作動されてそれの弁３Ｂを解放するが 、弁作動装置１３５Ａは作動されないで、それの弁３Ａは閉鎖されるのである。

従って蓄熱装置１Ａの主空気は熱貯蔵ベッドによってバー′ナー燃焼室に向って 流れるように強制され、空気は装置９Ａを出る主ガス／パイロット空気混合物の 燃焼を支持するのである。従ってパイロット炎は燃焼室内への主炎のレベルまで 膨張する。このようにして発生された燃焼生成物は炉に流入して炉の包囲体の加 熱を行うのである。

弁３Ａは開放されているから、蓄熱装＠１Ｂ内の主空気は開ロア１Ｂによって蓄 熱装置１Ｂを出て行く。廃ガス（蓄熱装＠ＩＡのバーナーによって発生された） は蓄熱装置１Ｂに流入して蓄熱装置１Ｂの導管部分７６．７７及び７８によって 形成されたベンチュリー内への主空気の噴射によって発生される吸引作用により 熱貯蔵ベッドを通って吸引されるようになされる。従ってベッドは廃ガスによっ て予熱され、この廃ガスは主空気の助けによって開ロア１Ｂを通って排出される のである。

蓄熱装置Ｂが点火される時、蓄熱装置Ａは排出を行わなければならない。この場 合には配線Ｂには信号があるが、配線Ａには信号がない。

この場合には勿論主ガス弁５０Ｂはアンドゲート１８１Ｂからの作動信号によっ て開放され、一方主ガス弁５０Ａはアンドゲート１３１Ａに作動信号がないから 閉鎖されるのである。

しかし、両方の主空気弁８９Ａ及びＢは開放状態に留まる。何故ならばオアゲー ト１３２Ａ及びＢはこの場合タイマーの配線Ｂからの信号によって作動されるか らである。

しかし、ここで弁３Ｂは閉鎖される。何故ならばそれの弁作動装置１３５Ｂがタ イマーの配線Ａの信号によって作動されず、一方弁３Ａは、弁作動装置１３５Ａ がタイマーの配線Ｂの信号によって作動されるから開放されるのである。

従ってこの場合、装置９Ｂ内のパイロット炎は主炎レベルまで膨張して炉の燃焼 生成物を与え、一方装置９Ａ内の炎はパイロットレベルまで縮小されるのである 。

装置９Ｂ内の主燃料／パイロット空気混合物の燃焼の為の主空気は勿論蓄熱装置 １Ｂの既に加熱された熱貯蔵ベッドから解放される熱によって予熱される。

蓄熱装置１Ａに流入する廃ガスは蓄熱装置１Ａの開ロア１Ａを出る前に熱貯蔵ベ ッドを予熱する。

炉の内部が例えば一時的に少なくとも所望温度に達したことによって作動の間に 一時的に点火を終了させることが必要な場合には、両方の蓄熱装置１Ａ及びＢが 既述の停止モードになされることが出来る。

この場合タイマーの配線Ａ及びＢの何れにも信号がなく、アンドゲート１３１Ａ 又はＢの何れも作動されず、従って両方の主ガス弁５０Ａ及びＢは閉鎖されるの である。

若しパイロット炎がセンサー３２Ａ及びＢによって検出される場合には、両方の パイロットガス弁５２Ａ及びＢが開放される。何故ならば、オアゲート１３０Ａ 及びＢが作動されるからである。

主空気弁８９Ａ及びＢは両方共閉鎖される。何故ならばタイマーの配線Ａ又はＢ に信号がないからオアゲート１３２Ａ及びＢが作動されないからである。

同様にして両方の弁３Ａ及び３Ｂは、弁作動装置１３５Ａ及び１３５Ｂが作動さ れないから閉鎖される。

従って、両方の装置９Ａ及びＢはパイロットモードで作動して少量の空気がバイ パス弁９１Ａ及びＢによって夫々の空気インゼクタ−５から蓄熱装置１Ａ及びＢ １．：達するだけになる。このような少量のレベルの空気は単にパイロット炎に よって生ずる燃焼生成物を炉内に移送するのを助けるのに役立つだけである。

若し点火の間に夫々の蓄熱装置内の主炎が何等かの理由で消される場合には、夫 々の主ガスは自動的に閉鎖する。何故ならばアンドゲート１３１が作動されない からである。同様にしてパイロットガス弁５２も又閉鎖される。何故ならばオア ゲート１３０が最早作動されないからである。若し排出又は停止位相の間に炎が 感知されない場合には、パイロットガス弁５２も又閉鎖される。何故ならばオア ゲート１３０が最早作動されないからである。

作動を再起動させるには、関係する起動オーバーライド１３２がリセットされな ければならない。

蓄熱炉加熱システムは２つより多くのバーナーを組込むことが出来る。必ずしも 必要ではないけれどもバーナーを対をなすように配置するのが便利である。２対 又はそれ以上の対のバーナーがある場合には、炉の定常的な作動条件が確立され た場合何れの瞬間に於ても停止状態に於けるバーナーの数はシステムがその最大 限の熱出力セットにて作動されているか、又は減速モードであるかに関係して変 化されることが出来る。前者の場合には何れの１つの対のバーナーも停止される ことが出来、バーナーの点火のタイミングはバーナーの対には関係のない予め定 められた順序に従って互い違いになされることが出来るけれども、常に少なくと も１つのバーナーの点火があるのである。他方に於て、減速モードの作動の間に は総てのバーナーが停止されることが出来るのである。

手続補正書（睦） 昭和６２年７月」５日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．夫々のバーナー（２）が高温の燃焼生成物を炉内に導く１つのモード及び高 温の生成物が炉の内部から排出される煙道として役立つ他のモードを有し、夫々 のバーナー（２）内の燃焼が、夫々のバーナー（２）の熱保持マトリツクス（４ ）を通過することにより予熱される新鮮な燃焼空気の供給（８７Ａ、１３６）に よつて支持され、夫々のバーナー（２）の前記熱保持マトリツクス（４）が夫々 のバーナー（２）が煙道として役立つ時に夫々のバーナー（２）を通つて炉の内 部から排出される高温生成物を通過されることによつて加熱され、他のバーナー （２）の内の少なくとも１つの選択されたバーナーが高温の燃焼生成物を炉の内 部に導くように作動されるようになされている多数のバーナー（２）を含む蓄熱 装置（１Ａ及び１Ｂ）による炉の加熱を制御する方法であつて、前記方法が、バ ーナー（２）の状態が少なくとも１つの選択されたバーナー（２）が高温の燃焼 生成物を炉の内部に導くように作動され、他の残余の少なくとも１つの選択され たバーナー（２）が煙道として役立つような１つの状態から前記少なくとも１つ の選択されたバーナー（２）が煙道として役立ち、残余の少なくとも−１つの選 択されたバーナー（２）が高温の燃焼生成物を炉内に導くように作動される第２ の状態に周期的に変化されるように多数のバーナー（２）を制御することを含ん でいる方法に於て、高温の燃焼生成物が連続的に炉の内部に供給され、又高温の 生成物が連続的に炉の内部から排出されるようにバーナー（２）が全体的に作動 されるような前記作動が２つの位相の炉の加熱サイクルの内の１つの位相を含ん でいて、他の位相が何れかのバーナー（２）によつても炉の内部に熱が供給され ない位相となされ、何れの位相の周波数及び持続時間も制御されてこれにより炉 の加熱を制御するようになされていることを特徴とする方法。 ２．請求の範囲第１項記載の炉の加熱を制御する方法に於て、前記他の位相が新 鮮な燃焼空気の供給を少量だけに減少させ、夫々のバーナー（２）の排出出口（ ７１）を閉鎖することによつて確立されるようになされている方法。 ３．夫々のバーナー（２）が高温の燃焼生成物を炉内に導く一つのモード及び高 温の生成物が炉の内部から排出される煙道として役立つ他のモードを有する多数 のバーナー（２）と、新鮮な燃焼空気を夫々のバーナー（２）に供給するように 作動して夫々のバーナー（２）の熱保持マトリツクス（４）を通過することによ つて予熱されるようになされていて、夫々のバーナー（２）の前記熱保持マトリ ツクス（４）が、バーナーが煙道として役立つ時に炉の内部から夫々のバーナー （２）を通つて排出される高温の生成物を通されることによつて加熱されるよう に配置されており、他のバーナー（２）の少なくとも１つの選択されたバーナー が高温の燃焼生成物を炉の内部に導くように作動するようになされている燃焼空 気供給装置（８７Ａ，１３６）と、前記バーナー（２）の状態を周期的に、少な くとも１つの選択されたバーナー（２）が高温の燃焼生成物を炉の内部に導くよ うに作動し、他の残余の少なくとも１つの選択されたバーナー（２）が煙道とし て役立つような１つの状態から前記少なくとも１つの選択されたバーナー（２） が煙道として役立ち、前記残余の少なくとも１つのバーナー（２）が高温の燃焼 生成物を炉内に導くように作動する第２の状態に変化するように作動可能の前記 多数のバーナー（２）の共通の制御装置とを含んでいる蓄熱炉加熱装置（１Ａ及 び１Ｂ）に於て、前記共通の制御装置が、高温の燃焼生成物が連続的に炉の内部 に供給され、高温の生成物が連続的に炉の内部から排出されるようにバーナー（ ２）が全体的に作動されるようになすバーナー（２）の前記作動が２つの位相の 炉の加熱サイクルの１つの位相を含むことが出来、他の位相が何れのバーナー（ ２）によつても炉の内部に熱が供給されないような位相となされ、何れの位相の 周波数及び持続時間も炉の加熱を制御するように制御されることを特徴とする蓄 熱炉加熱装置。 ４．蓄熱炉加熱装置（１Ａ及び１Ｂ）であつて、（ｉ）それ自身の熱保持蓄熱装 置（４）、燃焼室（８）及び前記燃焼室（８）が炉の内部と直接に連通するよう になす導管（１１）を有するバーナー（２）と、（ｉｉ）燃焼空気供給装置（８ ７Ａ，１３６）と、（ｉｉｉ）流れ制御装置（３，３Ａ，３Ｂ）であつて、ａ） 新鮮な空気が前記燃焼空気供給装置（８７Ａ，１３６）から前記バーナー（２） の前記蓄熱装置（４）を通つて前記バーナー（２）の前記燃焼室（８）に供給さ れるようになして前記燃焼室（８）に流入する新鮮な燃焼空気が予熱されるよう になす第１のモードと、ｂ）炉の内部からバーナー（２）の前記導管（１１）、 前記燃焼室（８）及び前記蓄熱装置（４）を通つて引出されて前記蓄熱装置（４ ）を加熱するようになす第２のモードと、 を有するものと、 （ｉｖ）作動装置であつて、 ａ）前記バーナー（２）の作動の間に前記第１及び第２のモードの間の前記流れ 制御装置の交代を行つて新鮮な燃焼空気及び高温の生成物の流れが前記バーナー （２）の前記熱保持蓄熱装置（４）を交互に通されるようになし、 ｂ）前記バーナー（２）がそれ自身の独立した燃焼空気供給装置（５，５Ａ，５ Ｂ）及びそれ自身の流れ制御装置（３，３Ａ，３Ｂ）及び作動装置を有すること を特徴とし、前記バーナー（２）が前記燃焼室（８）への予熱された燃焼空気の 供給と実質的に同期して点火されるように前記バーナー（２）の作動を行う、よ うに作動可能のものと、 を含んでいる蓄熱炉加熱装置。 ５．請求の範囲第４項記載の蓄熱加熱装置（１，１Ａ及び１Ｂ）であつて、前記 バーナー（２）と組合わされて前記流れ制御装置が前記第２のモードにある時に 高温の生成物の流れを炉の内部からバーナー（２）の前記導管（１１）、前記燃 焼室（８）及び前記蓄熱装置（４）を通して引出して前記蓄熱装置（４）を加熱 するように作動可能の排除装置（７０−７８）を含んでいる蓄熱加熱装置。 ６．請求の範囲第５項記載の蓄熱加熱装置（１，１Ａ，及び１Ｂ）であつて、前 記独立した燃焼空気供給装置（５，５Ａ，５Ｂ）が新鮮な燃焼空気の強制供給装 置を含んでいて、前記流れ制御装置（３，３Ａ，３Ｂ）が前記第２のモードにあ る時に、新鮮な燃焼空気が新鮮な空気のジエツトとして前記排除装置（７０−７ ８）のべンチユリー喉部（７６，７６Ａ，７６Ｂ）内に導かれて、前記排除装置 （７０−７８）の作動を行わせるようになされている蓄熱加熱装置。 ７．請求の範囲第６項記載の蓄熱加熱装置（１，１Ａ及び１Ｂ）であつて、前記 流れ制御装置が、前記ベンチユリー（７６，７６Ａ，７６Ｂ）内に導かれるジエ ツトの方向にて前記ベンチユリー（７６，７６Ａ，７６Ｂ）に対して下流側にあ る前記排除装置（７０−７８）のべンチユリー（７６，７６Ａ，７６Ｂ）の側に ある遮断弁（３，３Ａ，３Ｂ）を含んでいて、前記遮断弁（３，３Ａ，３Ｂ）が 閉鎖された時に前記ベンチユリー（７６，７６Ａ，７６Ｂ）内に導かれた新鮮な 空気のジエツトが前記バーナー（２）の燃焼室（８）に供給される新鮮な空気の 供給部分となるが、これに反して前記遮断弁（３，３Ａ，３Ｂ）が開放される時 には、新鮮な空気のジエツト及び前記バーナー（２）を通つて誘起される排出流 が前記遮断弁（３，３Ａ，３Ｂ）を通つて排出されるようになされる蓄熱加熱装 置。 ８．請求の範囲第４項から第７項の何れか１項に記載の蓄熱加熱装置（１，１Ａ ，及び１Ｂ）であつて、前記バーナー（２）が燃料を夫々の点火位相の間に於て のみ或る予め定められた流速にてそれの燃焼室（８）に供給するように作動可能 で、この燃料の供給が夫々の点火位相の終りに終端され、これによつて前記バー ナー（２）が点火位相及び点火を行わない位相の間を交代され、点火が点火を行 わない位相の間にて一連のパルスにて行われるようになつていて、前記バーナー （２）の熱出力が点火パルスの周波数及び夫々のパルスの持続時間によつて制御 されるようになされている蓄熱加熱装置。 ９．請求の範囲第８項記載の蓄熱加熱装置（１，１Ａ，及び１Ｂ）であつて、前 記バーナー（２）が点火を行わない位相の間パイロツトバーナーとして、又夫々 の点火パルスが持続している時だけ前記予め定められた流速にて燃料を供給する ように作動する前記燃料供給装置を含む主燃料インゼクターとして交互に作動可 能の単一の燃料インゼクター（９，９Ａ，９Ｂ）を設けられている蓄熱加熱装置 。 １０．請求の範囲第８項又は第９項の何れか１項に記載の蓄熱加熱装置（１，１ Ａ，及び１Ｂ）であつて、前記流れ制御装置（３，３Ａ，３Ｂ）が、前記予め定 められた流速での前記バーナー（２）に対する燃料の供給が禁止され、前記予め 定められた流速で供給される燃料の燃焼に充分な流速での前記燃焼室（８）に対 する新鮮な燃焼空気の供給が禁止され、炉の内部から前記導管（１１）、前記燃 焼室（８）及び前記蓄熱装置（４）を通つて前記蓄熱装置（４）を加熱する高温 の生成物の通過が禁止される第３のモードを有する蓄熱加熱装置。 １１．請求の範囲第６項及び第９項に追加される場合の請求の範囲第１０項記載 の蓄熱加熱装置（１，１Ａ及び１Ｂ）であつて、前記流れ制御装置（３，３Ａ， ３Ｂ）が前記第３のモードにある時に少量の空気が前記強制供給装置によつて前 記蓄熱装置（４）を通つて前記燃焼室（８）に供給され、これによつて前記パイ ロツトバーナー（９，９Ａ，９Ｂ）の作動によつて生ずる燃焼生成物を炉内に移 送するのを助けるようになされている蓄熱加熱装置。 １２．請求の範囲第１項から第１１項の何れか１項に記載の蓄熱加熱装置（１， １Ａ，及び１Ｂ）であつて、前記バーナー（２）の前記熱保持蓄熱装置（４）が 排出流に対して低い抵抗を与え、作動に際して前記熱保持蓄熱装置を横切る低い 圧力降下を生ずるようになされている蓄熱加熱装置。 １３．請求の範囲第１２項記載の蓄熱加熱装置（１，１Ａ，及び１Ｂ）であつて 、前記熱保持装置（４）が熱貯蔵詰物材料（１００）が緩く詰つたベツドを含ん でいる蓄熱加熱装置。 １４．請求の範囲第１３項記載の蓄熱加熱装置（１，１Ａ，及び１Ｂ）であつて 、前記熱貯蔵誌物材料（１００）が外側ケーシング（１０８）内に収容された個 々別別の詰物材料の集合体の形態である蓄熱加熱装置。 １５．請求の範囲第１４項記載の蓄熱加熱装置（１，１Ａ及び１Ｂ）であつて、 耐火性材料（１００）の集合体が小石又はボールの形態である蓄熱加熱装置。 １６．請求の範囲第４項から第１５項の何れか１項に記載の蓄熱加熱装置（１， １Ａ及び１Ｂ）であつて、前記バーナー（２）が夫々それ自身の独立した燃焼空 気供給装置（５，５４Ａ，５Ｂ）及び作動装置を有する多数の同様なバーナー（ ２）の１つであつて、更に炉の或る若干の作動パラメーターに応答し、バーナー （２）の前記作動装置に作動的に組合わされた共通の制御装置を含んでいて、前 記少なくとも１つの選択されたバーナー（２）の流れ制御装置（３，３Ａ，３Ｂ ）が前記第１のモードにある時に前記少なくとも１つの他のバーナー（２）の流 れ制御装置（３，３Ａ，３Ｂ）が前記第２のモードにあるようになされている蓄 熱加熱装置。