TW314582B - - Google Patents

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TW314582B
TW314582B TW085116321A TW85116321A TW314582B TW 314582 B TW314582 B TW 314582B TW 085116321 A TW085116321 A TW 085116321A TW 85116321 A TW85116321 A TW 85116321A TW 314582 B TW314582 B TW 314582B
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Nippon Nenshoro Kogyo Kk
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    • C01B3/02Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • C01B3/32Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air
    • C01B3/34Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents
    • C01B3/38Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents using catalysts
    • C01B3/384Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents using catalysts the catalyst being continuously externally heated
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G9/00Thermal non-catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils
    • C10G9/14Thermal non-catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils in pipes or coils with or without auxiliary means, e.g. digesters, soaking drums, expansion means
    • C10G9/18Apparatus
    • C10G9/20Tube furnaces
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22BMETHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F23CMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C9/00Combustion apparatus characterised by arrangements for returning combustion products or flue gases to the combustion chamber
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23LSUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
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Description

A7 A7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明(i 本發明係有關於在爐内具備用來流經被加熱物的多數 的官、且藉由對流傳熱以加熱流動於該管内之被加熱流體 的鋼爐、管式加熱爐、過熱器、氩重組器等般之管式加熱 設備。 此種加熱設備係,習知爲例如圖6所示般之氣流式鍋 爐。此種氣流式鍋爐爲僅由對流傳熱部所構成之鍋爐,在 爐内102配置有多數的鍋爐水流經管1〇3 ..... 1〇3,由 設置於一邊的爐壁上之燃燒器1〇4直接朝爐内1〇2噴出火 燄並由設置於另一側之爐壁的排氣口 1〇9排氣。在設置有 燃燒器104之爐壁前方設置空間極小的燃燒空間丨〇8,在 燃燒空間108内進行燃燒並形成火燄。且,藉由燃燒氣體 之如曲折穿過爐内102的管1〇3..... 103間之對流傳熱 以加熱管103内之鍋爐水。又,符號1〇1代表爐體,1〇5 代表燃料喷嘴,1 〇6代表風箱,丨〇7代表喉口。 然而,習知之氣流式鍋爐係,由於燃燒氣體僅循著單 方面通過爐内1〇2且直接進行排氣,故燃燒氣體之上流及 下流之氣體的溫度差極大,因此上流的管及下流的管所承 受之熱流東(單位傳熱面積之傳熱量)會產生相當大的差 別。因此,對於爐全體的傳熱面之乎均熱流束會變小,故 必須具備大的傳熱面積,且排氣溫度高、熱效率低。爲了 提同熱效率則必須極力降低排氣溫度,但此時由於排氣溫 度越低則氣體與管間之對數平均溫度差越小,故爲了降$ 排氣溫度而提高熱效率,則必須具備更大的傳熱面積,因 此會使得爐產生大型化之問題。 本紙張尺度適财額^^(CNS)I^i:(21〇x297/^ ----------餐-- * * (請先閲讀背面之注意事項再填寫本買) 線-------
• m II 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(2 ) 又,由於在爐内沒有燃燒空間或空間僅有一點點,故 必須直接藉由水管以冷卻火燄,故易產生一氧化lr(co), 且必須限定爲使用氣體燃料,而產生無法使用液體燃料之 問題。 本發明之目的爲提供一種傳熱性能高之氣流循環式管 式加熱設備。又,本發明之目的爲,提供一種可確保在低 動力下提供高溫且多量的循環流之氣流循環式管式加熱設 備。再者本發明之目的爲,提供一種在整個爐内所形成之 氣流溫度高且均一之氣流循環式管式加熱設備。 爲了達成上述目的,本發明之氣流循環式管式加熱設 備係,其爲令高溫氣流通過爐内配置有一群用來通過被加 熱流體的管之爐以加熱流動於前述管内的被加熱物之加熱 設備;其特徵在於,備有:加熱室,配置於前述爐的兩側, 並具備用來加熱噴射至前述爐内前之氣流的熱源;及爐外 循環通路,與此等加熱室相連結,用來將前述爐内的循環 氣流取出至爐外並再度回流回爐内。且該爐外循環通路係 具有:設置於前述加熱室的循環氣流出入口附近之蓄熱 體;循環風扇;流路切換裝置,將前述循環風扇的吸入口 侧及吐出口側選擇性交替地連結於前述蓄熱體中之一,以 切換氣流對於前述蓄熱體之流動方向;及除熱裝置,可進 行用來改變前述兩蓄熱體間的區間之前述循環氣流的氣體 性狀之除熱或稀釋;藉由前述流路切換裝置之周期性地切 換以在前述爐内形成其氣流的流動方向爲周期性地反轉之 向溫強循環流。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -j ^ 裝 訂 务 (讀先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 -----— B7 五、發明説明(^ ~ ' - 此時,通過爐内之加熱被加熱物後的氣流的一部分 係,藉由循環風扇所產生的負恩以排出至爐外並經由循環 風扇《昇壓後再度高速地朝爐内嗔射。藉由此以形成量較 供給至爐㈣氣流來得相當以循環氣流(本説明書中稱 作強循環流)。此時’循環氣流係,由於在爐外循環通路的 吸入側藉由蓄熱體以吸收其顯熱故會變成低溫。且,形成 低溫狀態之循環氣流係經由循環風扇昇壓後通過另—側的 蓄熱體的直接熱交換以再度形成高溫之後向爐内嗜射。因 此,使用低溫用循環風扇即可在爐内形成高溫的強循環氣 流。亦即,由於藉由循環氣流的低溫化以使得循環風扇大 型化(能力提高),故可形成吐出流量大的強循環流。在對 f傳熱方面’由於藉由氣流之流速以支配傳熱,故高溫且 高速的強循環流係,可使得在爐内的加熱空間之寬廣區域 《氣流循環量較之前增加許多’故可提高傳熱效率而達到 傳熱量的增大。且,依據本發明,由於可周期性地反轉氣 =的方向,故藉由爐内溫度之均一化可使得爐内之氣流的 溫度差變小,故可減少加熱不均而將氣流溫度提高至管的 容4熱流東爲止。基於此,藉由減少傳熱面積可謀求爐之 精簡化或縮短加熱處理時間’例如在同樣的加熱處理時間 下’傳熱面積可減少至習知的1/2〜1/3 ,故可謀求設備之 精簡化。又,藉由爐内溫度之均一化,可使得對於爐構造 物之熱應力變小。 再者,依據本發明的氣流循環式管式加熱設備,由於 在到達爐内前具有足夠的燃燒空間,故火燄不致直接接觸 7 ·: ^ 餐-- (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) -訂_ 本紙張尺度適用中國國家標準 (CNS ) A4規格(210X297公釐) ··4' * A7 B7 五、發明説明(4 ) 管以進行冷卻,故可使用液體燃料而不限定於氣體燃料。 另一方面,在爐外循環通路内,由於藉由除熱裝置之 除熱或稀釋以變更循環氣體的氣體性狀,故可防止平衡溫 度的上昇。此處,依據循環氣流的除熱之平衡溫度及返回 口溫度係,藉由下式1以代表。 依據循環氣流的除熱之平衡溫度
At ⑴ 經濟部中央標準局員工消費合作社印製
(ΐ-π,Κ + 7A 平衡溫度°c :循環氣流(取出口)溫度°c 循環氣流(返回口)溫度°c :循環氣流的除熱溫度差°c :蓄熱器的溫度效率 此循環風扇吸入口的氣流平衡温度係與循環氣流的 除熱溫度差At及蓄熱體的溫度效率有關,例如當循環氣流 取出口溫度th爲1000 °C時係形成圖2所示之關係。又,基 於循環氣流的稀釋之平衡溫度及返回口溫度係,藉由下式 2所代表。 基於循環氣流的稀釋之平衡溫度 AG tc th tl △ t ηι tc th j 裝 訂 線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) Η-- G 0 (2)
平衡溫度°〇 循環氣流(取出口)溫度°C 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(5 ) ti :循環氣流(返回口)溫度°C t。:大氣溫度°0 AG :稀釋空氣量Nm3/h G :循環氣流量Nm3/h T]t :蓄熱器的溫度效率 此循環風扇吸入口的氣流平衡溫度tc係與循環氣流的 稀釋空氣量Δ G及蓄熱體的溫度效率有關,例如循環氣流取 出口溫度th爲1000 °C、大氣温度t。爲20 °C時係形成圖3 所示的關係。且,由於藉由在爐外循環通路内之適量的除 熱或稀釋以變更氣體的性狀,故可防止平衡溫度之上昇。 此處,上述除熱裝置係,只要位於設置在靠近爐外循 環通路的加熱室之循環氣流出入口的兩端之蓄熱體間即 可,並不限定於特定之設置地點,但以配置在流路切換裝 置與循環風扇的吸入側間較佳。此時,流入循環風扇的循 環氣流會形成更低溫,故對循環風扇所產生之損害會變得 更少且吐出流量會變得更大。又,除熱裝置係,例如爲將 空氣或排氣等少量的稀釋用氣體注入循環氣流中者;或用 來預熱鍋爐水及石油等被加熱流體的預熱器;或降低兩蓄 熱體間的流路之保溫效果者,例如藉由使得保溫材變薄、 使用保溫性不佳的保溫材等所構成者。 又,本發明的氣流循環式管式加熱設備中之熱源係, 可使用各種燃燒器、輻射管燃燒器、電爐等,但其中以燃 燒器,特別是具備蓄熱體之蓄熱型燃燒器系統爲較佳;前 述蓄熱型燃燒器系統係介由蓄熱體以進行燃燒用空氣的供 、 9 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) i ·· 裝 訂 線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 __________—B_1 五、發明説明(6 ) 一 ' -- 给或排氣而交替地燃燒2個形成1組之燃燒器。此時,在 循環氣體的-部分被排出時,當其顯熱被蓄熱體回收之 後,再度經由在極向熱效率下之燃燒用空氣的預熱以返回 爐内’故就算循%氣流的溫度極高亦可經由回收其熱而降 低至不致對周邊環境產生不佳影響的低溫後再排出,故可 維持高的熱效率。因此,依據本發明,由於爐内之氣流的 平均溫度可形成更高,故可提高傳熱量,因此在相同處理 量、相同處理時間下可使得傳熱面積變得更小,故可謀求 爐之精簡化。且,由於燃燒排氣之大部分的熱會進行形成 高溫預熱空氣之後再返回爐内般之熱循環,故在小燃燒量 下亦可形成向溫的強制循環流,因此可謀求省能源化。 [圖面之簡單説明] 圖1係顯示本發明適用於氣流循環式管式鍋爐時之一 實施形態的原理圖。 圖2係顯示循環風扇吸入口的氣流平衡溫度與循環氣 流的除熱溫度差、蓄熱體的溫度效率間的關係圖。 圖3係顯示循環風扇吸入口的氣流平衡溫度與稀釋空 氣率、蓄熱體的溫度效率間的關係圖。 圖4係用來説明本發明的氣流循環式管式鍋爐的傳熱 之爐内溫度分布圖。 圖5係基於圖6習知的氣流式鍋爐之爐内溫度分布 圖。 圖6係顯不習知的.氣)r皮式锅爐的一例之原理圖。 [實施本發明之最佳形態] 10 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) : : 辦衣------ΪΤ------^ (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 五、發明説明( 經濟部中央榡準局員工消費合作社印^ 以下,基於圖面所示以詳細地説明本發明的構成之最佳實施形態。 圖1係顯示本發明適用於氣流循環式管式鍋爐時之— 實施形態。此氣流循環式鍋爐係,主要備有:具備用來通 過鍋爐水之多數的管19、…、19之爐1 ;接續於該爐1 的兩側壁之加熱室2、2 ;用來在此等加熱室2、2内加 熱循環氣流20之熱源用燃燒器3A、3B ;及令經增熱之 高溫氣流通過爐内18而自另一側的加熱室2取出後再度回 流至噴射側的加熱室2内之爐外循環通路4。熱源用燃燒 器係,在本實施例中採用由交替燃燒之丨組燃燒器3A、 3B所構成之蓄熱型燃燒器系統。爐外循環通路4係,設置 成配合燃燒器3A、3B的切換而在爐内形成可周期性地反 轉氣流的流動方向之高溫強制循環流1〇。此爐外循環通路 4的循環氣流出入ο 9A、9B係配置於加熱器2的上部。 且,當由爐外循環通路4噴射出之循環氣流在加熱室2内 經加熱什溫至既定的溫度後會向爐内丨8吹入。循環氣流 20係經由兩側的加熱室2、2及爐外循環通路彳而形成有 通過爐内18之高溫強制循環流】〇。 另一方面,蓄熱型燃燒器系統係,介由流路切換裝置 例如四向閥】2而將分別具有蓄熱體UA、丨1B之一對燃 燒器3A、3B選擇性地接續於空氣供給系〗3或排氣系】4 後,將來自-對循燃燒器3A、3B中之一燃燒器在燃燒時 =另一停止中的燃燒器之經加熱被加熱物後的循環氣流排 氣。各燃燒器3Λ、3β係,例如分別裝設在設置於爐i的
^ ^ 私衣-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 線
·—II I 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 ^^45β2 Α7 _____Β7_ 五、發明説明(8 ) 兩側壁之加熱器2、2的頂部,並交替地進行動作。又, 圖中之符號16代表燃料噴嘴。 蓄熱體11A、11B係組裝在收納於燃燒器本體或與本 體分開之殼體等中之燃燒器3A、3B上。此蓄熱體UA、 11B係,用來回收與通過其之燃燒排氣間進行熱交換時之 排熱,同時使用所回收之熱以預熱燃燒用空氣。各燃燒器 3A、3B之蓄熱體11A、11B係,介由導管15、15而接 續於四向閥12的4個汽門口中之2個汽門口(其位置關係 爲互相不連通)。又,四向閥12之殘留的2個汽門口係分 別接續於空氣供給系13及排氣系14。因此,各燃燒器3A、 3B及蓄熱體11A、11B中任一對的燃燒器及蓄熱體係接續 於空氣供給系13,另一對的燃燒器及蓄熱體係接續於排氣 系14。此接續關係係藉由與爐外循環通路4的流路切換裝 置7形成同步般之四向閥12的切換以進行切換。 另一方面’爐外循環通路4係,備有:分別設置在靠 近各加熱室2、2的循環氣流出入口 9A、9B之蓄熱體 5 A、5 B ;循私風扇6 ;藉由將此循環風扇6的吸入口側 及吐出口側選擇性地交替連結於蓄熱體5A、5B中的任一 者以切換氣流相對於蓄熱體5 A、5B的流動方向之流路切 換裝置7 ;用來進行爲了改變氣流的氣體性狀之除熱或稀 釋之除熱裝置8 ;及用來連結前述等之導管21。藉由流路 切換裝置之周期性地切換以使得通過蓄熱體5A、5B之一 部分的燃燒氣體交替地進行除去或再供給,故可在爐内18 形成氣流的流動方向周期性地反轉之高溫強循環流1 〇。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4规格(210X297公釐) ^ — I II 裝 I 訂 線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 五、發明説明(9 ) 此處,燃燒器3A、3B所用之蓄熱體11A、l1B、以 及配置在爐外循環系通路4之蓄熱體5a、5B皆使用壓力 損失較低且熱容量大而吋久性高的構造及材料;例如以使 用具有多數個室孔之蜂巢狀的陶瓷製筒體爲較佳。例如, 對於排氣般之1〇〇〇 °C左右的高溫流體與燃燒用空氣般之 20 C左右之低溫流體間的熱交換,則以使用藉由將謹青 石、多鋁紅柱石等陶瓷材料押出成形而製造出之蜂巢狀者 爲車佳。又’蜂巢形之蓄熱體係’除此之外,除了氧化銘 及陶瓷以外的材料爲例如耐熱鋼等金屬或陶瓷與金屬的複 合體,例如將溶融之金屬浸透於具有多,斧骨架的陶瓷之氣 孔中,孩金屬的一部分會經由氧化或^^而陶瓷化,藉由 此以形成將氣孔完全埋住之a〖203_a€複合體、Sic_ A6〇3_A€複合體等。又,蜂巢之形狀爲,本來是代表六角 形的孔,本説明書中並非僅限於六角形而亦包含無數個四 角形或三角形的室孔。又,並非經由一體成形而藉由將管 等束在一起以得出蜂巢形的蓄熱體亦可。然而,蓄熱體 )A、5B、11A、11B的形狀並非以蜂巢形爲限,亦可將 平板形或波板形的蓄熱材料呈放射性般配置在筒狀的殼體 内,亦可將管狀的蓄熱材料使得流體可沿著其軸方向通過 般充填於殼體内。又,亦可使用藉由隔壁以在周方向區隔 成2室,並準備使得流體可通過其軸方向之筒狀殼體,而 將球狀、短管、短棒、細片、塊狀、網狀等的蓄熱材料塊 充填於各室内以構成者。 又,在循環風扇ό的吸入側與流路切換裝置7間設有 經 濟 部 中 央 標 準 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 發明説明(1() 作爲除熱裝置8之鍋爐水預熱器。流經此預熱器8之鍋爐 水係可配合蓄熱器5A、5B的溫度效率而進行除砵。''此 時,可使得設備全體的熱效率更加提高。基於此鋼爐水的 預滅之除熱量係依據前述之式1以代表之。 此循環風扇吸入口的氣流平衡溫度沈係與除熱溫度差 △t及蓄熱體的溫度效率有關,例如循環氣流取出口溫度砧 爲1000 °C時會形成圖2所示的關係。此處,爲了使得平衡 溫度不致上昇,故藉由在爐外循環通路4内之適量的除执 以改變氣體的性狀。通常,蓄熱體5八、5B之溫度效率爲 80〜90%時除熱溫度差係設定爲1〇〇〜2〇〇ec的範圍内。 依據以上般所構成出之氣流循環式鍋爐,可實現下述 般之傳熱量的增加。 藉由構成熱源的1組蓄熱型燃燒器3A、3B的交替燃 燒以在加熱室2内形成火鼓17並謀求朝向爐流動的循環氣 流20之增熱。例如,當燃燒器3A作動時,將四向闕η 切換成燃燒器3A側接續於燃燒用空氣供給系13,且打開 一邊的燃料控制目22A同時關閉另一邊的燃料控制閥 22B。藉由此,所供給之燃燒用空氣係,一面通過蓄熱器 1 1A面預热土接近排氣溫度的高溫之例如8〇〇〜1 〇〇〇。匸 後,流入各燃燒器喉口内,與噴射自各燃料噴嘴16之燃料 混合益燃燒。另—方面,在接續於排氣Μ燃燒器3 B側, 通過爐内18後之氣體(形成循環氣流2()的氣體及燃燒氣體 )的一部分會被排出。此時,所排出之氣體的顯熱會被蓄熱 體11B回收。且’在自燃燒器3 A側動作起經過既定時間(例 本紙張尺度適用中國國家~i?( CNS) Ί ; ^-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -a -----^------------ ^1— . 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(u ) -- 如60秒以内,較佳爲^ 馬20秒最佳爲20秒以下之短時間) 後,進行四向閥12的切拖,回咕γ κ 刀換,冋時形成連動般之關閉燃燒控 制閥22Α、22Β中之—者而打開另—者。藉由此,燃燒用 空氣及燃料會供給至燃燒器3Β侧而開始進行燃燒,而燃 燒器3Α係形成非作動之待機狀態。此時,供給至燃燒器 3Β側之燃燒用空氣係’藉由經排氣之熱加熱後之蓄熱體 11Β以預…、之而形成非常的高溫(例如8〇〇~1〇〇〇。〇)。 通常,當巧流速的循環氣流2〇與火燄丨7相衝突時, 會造成火燄溫度的降低而導致火燄熄滅,但由於循環氣流 20的溫度係形成比燃料的自己著火溫度更高溫(接近排氣 溫度般的高溫),故不致降低著火點的溫度,故其著火性相 當優異且火燄之穩定性佳,因此不致造成火燄之吹熄。 之後,燃燒备3 Α及3Β係與爐外循環通路4的循環氣 流20的反轉形成同步般之進行每隔既定時間的交互動 作’藉由此以重複使用非常高溫的燃燒用空氣之交替燃 燒,故可謀求加熱所須消費的循環氣流之增熱。 同時,自爐内18流向加熱室2之氣流的一部分係,藉 由基於循環風扇6所產生的負壓以誘導至爐外循環通路 4,經由循環風扇6昇壓後之循環氣流20會再度高速地由 加熱室2朝爐内18噴射,而在爐内18形成高溫的強循環 流10。此時,循環氣流20係經由爐外循環通路4的循環 氣流出入口 9B之蓄熱體5B以將其顯熱棄置於蓄熱體5β 而形成低溫。再者,藉由除熱裝置8以形成更低溫。且, 在低溫狀態下導向循環風扇6,經昇壓後通過另一倒的蓄 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) Μ I —π I I 裝 I I I 訂 I I I 線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(12 ) 熱體5 A而向爐内18噴射。此時,循環氣流20係藉由在蓄 熱體5A(或5B)之直接熱交換以再度形成高溫。因此,形成 1000 °C左右或其以上的高溫之循環氣流20係,在流經爐 外循環通路4時會形成200 °C或其以下之低溫,而當再度 返回爐内18時係形成上述般的高溫狀態後再返回之。 高溫的強循環流10係,可使得繞行有多數的管 19、.··、19之爐内18之氣流循環量比之前增加地相當多。 亦即,流動於爐内18之氣體的流量係形成由所投入之空氣 及燃料量加上循環氣流20的氣體量所構成之強循環流 10,故藉由循環氣流量的增大以使得爐内18之氣體流動 變得激烈,故可促進爐内氣體的混合及產生對流傳熱量的 增加,因此可解除爐内各處之氣流溫度差而使得溫度之分 布變得平滑。再者,當氣體循環率增加時,由於燃燒氣體 的熱容量之增加故熱容量會增大。亦即,由於在對流傳熱 方面係藉由氣體流速以支配傳熱,故當循環氣體量增加 .時,可顯著地改善傳熱效率。又,由於強循環氣流10的方 向係周期性地反轉,故可使得爐内溫度(爐内溫度係依據氣 流溫度及爐壁溫度所形成之環境氣體的溫度,但在氣流式 鍋爐中主要由·氣流溫度所支配)形成更加均一化並使得加 熱不均消失。且,雖然隨著氣體循環率之增加爐内最高溫 度會呈反比例的降低,但由於爐内平均溫度幾乎完全不致 降低,故爐内最高溫度係接近爐内平均溫度,因此可謀求 爐内溫度分布的平均化。 因此,由於藉由本實施形態的氣流循環式鍋爐可將氣 16 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS〉A4規格(210X 297公釐) ^ 裝 訂 線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 〇14〇S2 A7 及、發明説明(13 流溫度提高至管19的容許熱流束爲止,故可削減傳熱面積 而謀求爐的精簡化或縮短加熱處理時間。且,由於依據用 來增熱循環氣流的燃燒之溫度上昇係抑至在3〇〇〜5〇〇勺/ 分,故可減少燃燒量。 又,上述實施形態僅爲本發明的較佳實施形態的— 例:但本發明並非以此爲限,只要在不脱離本發明的要旨 之範圍内可進行各種變更而實施之。例如,本實施例中主 要說明適用於鋼爐之例,但並非以此爲限,只要在爐内具 備其中流經被加熱物的管群且使用依據氣流的對流傳送之 加熱方式的加熱設備皆可;例如亦適用於管式加熱爐、過 盧器、氫重組器等其他之加熱設備中。 ”上述之實施形態中,係對於使用交互地燃燒具備 蓄熱器11A、UB之2個1組的燃燒器3A、犯之蓄熱型 燃燒器系統作爲熱源者進行説明,但並非以此爲限。熱源 係例如可使用電加熱卷、輕射管燃燒器、氧燃燒器或 其他的燃燒器等。此處’當使用電加熱器或輻射管加熱器 =之無法在數十秒的短時間内進行切換之熱源時,兩加熱 室2、2的熱源'係保持〇N狀態。此時,由於所產生之埶 會,爐外循環通路4的蓄熱體认、5B回收而用來加熱循 裒氣4故不致產生浪費。又’依據本發明,由於火談形 成於加熱至2之更化離爐内處,故在燃燒室2内即可完成 燃燒’故不僅可使用氣體燃料、亦可使用液體燃料以作爲 燃料。 又,有關除熱裝置8方面並非僅限於用來預熱鋼爐水 17 I ϋ^— 1— · .· 裝------,玎— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本y) ---線 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(14 ) 及石油等被加熱物的預熱器;例如,未圖示般,亦可採用 將常溫的空氣注入循環氣流20以直接取出熱的裝置。此 時,藉由熱交換而使得前述之式2及圖3所示之關係成立 般之改變循環氣流20的性狀。 再者,雖然圖未示出,但除熱裝置8亦可爲降低爐外 循環通路4的循環氣流出入口 9A、9B附近之兩蓄熱體 5A、5B間的流路之保溫效果者,例如使用較薄的保溫材 或保溫性較差的價廉的保溫材所構成者。此時,雖然會降 低熱的利用效率,但在設備方面由於保溫材的使用量變 少,且使用價廉的保溫材故具有可降低設備成本之優點。 ^ ,m 批衣 訂 線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐)

Claims (1)

  1. 經濟部中央標準局員工消費合作社印策 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 1. 一種氣流循環式管式加熱設備,其爲令高溫氣流通 過爐内配置有一群用來通過被加熱流體的管之爐以加熱流 動於前述管内的被加熱物之加熱設備;其特徵在於,備有: 加熱室,配置於前述爐的兩側,並具備用來加熱噴射 至前述爐内前之氣流的熱源;及 爐外循環通路,與此等加熱室相連結,用來將前述爐 内的循環氣流取出至爐外並再度回流回爐内; 且該爐外循環通路係具有: 設置於前述加熱室的循環氣流出入口附近之蓄熱體; 循環風扇; 流路切換裝置,將前述循環風扇的吸入口側及吐出口 倒選擇性交替地連結於前述蓄熱體中之一,以切換氣流對 於前述蓄熱體之流動方向;及 除熱裝置,可進行用來改變前述兩蓄熱體間的區間之 前述循環氣流的氣體性狀之除熱或稀釋; ..藉由前述流路切換裝置之周期性地切換以周期性地反 轉氣流的流動方向,而在前述爐内形成其流動方向爲周期 性地反轉之高溫強循環流。 2. 如申請專利範圍第1項所述之氣流循環式管式加熱 設備,其中,前述熱源爲具備蓄熱體之蓄熱型燃燒器系統, 其係介由此蓄熱體以進行燃燒用空氣的供給或排氣而交替 地燃燒2個形成1組之燃燒器。 3. 如申請專利範圍第1或第.2項所述之氣流循環式管 式加熱設備,其中,前述除熱裝置係設置於前述流路切換 19 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) ---------裝------訂------線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 2^4〇82
    I請專利範圍 裝置與前述循環風扇的吸入側之間。 、4、如申請專利範圍第^或第2項所述之氣浪循環式管 式加熱設備’其中,前述除熱裝置爲可注入少量的氣體者。 、乂如申請專利範圍第1或第2項所述之氣流循環式管 式,熱设備,其中,前述除熱裝置爲用來預熱被加熱物的 預熱器;藉由前述被加熱物的預熱以進行循環氣流的除 熱。 0申請專利範㈣^或第2項所逑之氣流循環式管 二其中’前述除熱裝置爲藉由降低前述爐外備 农通路的則述兩蓄熱體間之流路的保溫效果者所構成。 —--------- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本耳^ 訂--ii nn . 經濟部甲央梯準局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐)
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI759609B (zh) * 2018-08-30 2022-04-01 日商雛雞股份有限公司 蒸汽加溫單元,蒸汽加溫方法,點心製造裝置及點心製造方法

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL1007623C2 (nl) * 1997-11-26 1999-05-31 Dijk Heating B V Van Inrichting voor het verwarmen van fluïdum.
JP5509785B2 (ja) * 2009-10-23 2014-06-04 株式会社Ihi 蓄熱式バーナーの燃焼設備及び燃焼方法
CN101865452A (zh) * 2010-04-09 2010-10-20 刘汉良 蒸汽发生器
JP6541050B2 (ja) * 2014-04-28 2019-07-10 日本ファーネス株式会社 高温酸素燃焼装置及び高温酸素燃焼方法
KR101879078B1 (ko) * 2016-12-21 2018-07-16 주식회사 포스코 가열로 공급용 연료 예열장치

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3581679A (en) * 1968-12-02 1971-06-01 Winkler Kg F Oven apparatus
US4384850A (en) * 1981-06-17 1983-05-24 Tri-Mark Metal Corporation Recirculating air heater
US4457493A (en) * 1982-06-24 1984-07-03 Kanto Yakin Kogyo Kabushiki Kaisha Gas atmosphere heating furnace
JPS61106721A (ja) * 1984-10-29 1986-05-24 Nippon Furnace Kogyo Kaisha Ltd 均熱炉
JPH06137514A (ja) * 1992-10-28 1994-05-17 Sumitomo Metal Ind Ltd 高濃度炭酸ガスの製造方法
JP3409164B2 (ja) * 1993-03-31 2003-05-26 川崎製鉄株式会社 蓄熱式バーナ装置を備えた加熱装置
JPH0735301A (ja) * 1993-05-20 1995-02-07 Ebara Corp コンパクト型省エネルギボイラ
JP3366079B2 (ja) * 1993-10-08 2003-01-14 東京瓦斯株式会社 低NOx燃焼装置における水噴射の方法と装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI759609B (zh) * 2018-08-30 2022-04-01 日商雛雞股份有限公司 蒸汽加溫單元,蒸汽加溫方法,點心製造裝置及點心製造方法

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