TW494224B - Method of operating rotating regenerative heat exchanger - Google Patents

Description

494224 A7 ___B7 五、發明説明（1 ) 【產業上之利用領域】 本發明，是關於被設置在鋼片加熱爐、鋼片熱處理爐 、鋼塊均熱爐等之旋轉再生式熱交換器之運轉方法。 【先行技術】 爲了回收由鋼片加熱爐或熱處理爐等所排出之高溫排 氣之熱能，自以往便使用旋轉再生式熱交換器。該旋轉再 生式熱交換器，如第1圖所示，是藉由區隔板2將殼體1 內部分隔，一邊爲流通排氣，另一邊爲流通燃燒用空氣並 使該殻體1之內部葉輪轉子3旋轉，來進行熱交換。 在葉輪轉子3中設有以波狀鋼板等所成之蓄熱體，在 排氣側被加熱，然後旋轉至燃燒氣體側對燃燒用空氣加以 預熱。旋轉再生式熱交換器以往主要使用在4 0 0 t以下 之低溫排氣，但近年使用可能溫度則提昇至1 0 〇 〇 °C附 近。因此其葉輪轉子3之熱膨脹較大，尤其是爐在昇溫時 等環境下，爐溫變動極大時，殼體1之熱膨脹與葉輪轉子 3之熱膨脹不均一，導致旋轉滑動部過於接觸而干涉，造 成葉輪轉子3停止旋轉。 【發明所欲解決之課題】 本發明爲了解決上述先行技術之問題點，乃在提供一 種即使爐溫大幅度變動下，亦能夠防止旋轉滑動部之過度 接觸之旋轉再生式熱交換器之運轉方法。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -4 - - ------------f (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

、tT 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 494224 A7 B7 經濟部智慈財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（2 ) 【用以解決課題之手段】 爲解決上述課題而發明之本發明，以來自於爐之排氣 進行排放廢熱回收之旋轉再生式熱交換器中設置排氣冷谷口 手段，當爐溫劇烈變動時，藉由使該排氣冷卻手段動作’ 以防止進入側之排氣溫度的急劇變化，爲其特徵者。 又，排氣冷卻手段，以設置在排氣進入側之稀釋緩衝 器、或是設置在排氣出口側之外部空氣吸入式緩衝器爲理 想，將排氣進入側之排氣溫度抑制在1 5 0 °C / H r以下 爲理想。 依據本發明之旋轉再生式熱交換器之運轉方法，由於 在爐之昇溫等狀況時，藉由使該排氣冷卻手段動作，由於 可以防止進入側之排氣溫度的急劇變化，使熱交換器之整 體均一地膨張收縮，而能夠防止殼體之熱膨脹與葉輪轉子 之熱膨脹呈不均一而造成旋轉滑動部之過度接觸。 【發明實施形態】 以下說明本發明之理想實施形態。 第2圖是本發明第1實施形態之圖式。該圖中，符號 1 ◦爲第1圖所示之旋轉再生式熱交換器，其是在由沒有 圖示出之鋼片加熱爐或熱處理爐所排出之排氣，與來自燃 燒用鼓風機1 1供給至噴燒器之燃燒用空氣之間進行熱交 換。 在旋轉再生式熱交換器1 〇之進入側的排氣流路1 2 中，設有用來導入稀釋稀釋空氣之稀釋鼓風機1 3與稀釋 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 線- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公董） -5 - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 494224 A7 _B7 五、發明説明（3 ) 緩衝器1 4來作爲排氣冷卻手段。該稀釋緩衝器1 4，是 由溫度控制程式1 5所控制。溫度控制程式1 5 ，其作用 是藉由設在排氣流路1 2之溫度察覺器1 6 ，來監視旋轉 再生式熱交換器1 0之進入側的排氣溫度，當例如爐在昇 溫時等爐溫變動使得排氣溫度急速增高時，便開啓稀釋緩 衝器1 4，將來自稀釋鼓風機1 3之稀釋空氣導入排氣流 路1 2，而抑制旋轉再生式熱交換器1 〇在進入側之排氣 溫度的急劇上昇。 排氣溫度的上昇速率，只要設定地使旋轉再生式熱交 換器1 0之旋轉滑動部不會造成過度接觸之程度即可，例 如排氣溫度之變動在超過1 5 0°C/H r時，便使排氣冷 卻手段開始動作，以將旋轉再生式熱交換器1 〇其進入側 之排氣溫度之變動始終抑制在1 5 0 °C / H r以下爲理想 。藉此可以防止殼體之熱膨脹與葉輪轉子之熱膨脹不均一 造成旋轉滑動部之過度接觸。 在第3圖所示之第2實施形態中，在旋轉再生式熱交 換益1 0其排出側的排氣流路1 7中，設有外部空氣吸入 式緩衝器1 8。該外部空氣吸入式緩衝器1 8是與第1實 施形態相同，藉由溫度控制程式1 5來控制開閉。當外部 空氣吸入式緩衝器1 8被開啓時，藉由煙囪1 9之抽引使 外部空氣被吸入，靠其吸入量由於可以減少流入旋轉再生 式熱交換器1 0之排氣量及排氣熱量，所以可以獲得抑制 旋轉再生式熱交換器1 〇於進入側之排氣溫度急速上昇之 效果。如此地在第2實施形態中，可以藉由外部空氣吸入 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） . ： 訂 線 — (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 494224 A7 B7 五、發明説明（4) 式緩衝器1 8來進行排氣溫度之控制。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 又如第4圖所示之第3實施形態中，在旋轉再生式熱 交換器1 0之進入側的排氣流路1 2中設置導入稀釋空氣 之稀釋緩衝器1 4，同時在排出側之排氣流路1 7中設置 外部空氣吸入式緩衝器1 8，使該等皆受溫度控制程式 1 5所控制。如此地若使兩者連動而控制，則可以更有效 果地進行排氣溫度之控制。 以下說明本發明之實施例。 (實施例1 ) 在鋼片加熱爐設置使用本發明之旋轉再生式熱交換器 。該鋼片加熱爐，爲由常溫昇溫至鋼材之目標加熱溫度， 且鋼材之目標加熱溫度亦非均一地分布在9 0 0〜 1 3 0 0 °C之範圍。因此，旋轉再生式熱交換器進入側的 排氣溫度則變動在常溫至1 0 0 0 °C左右的範圍內。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 對於旋轉再生式熱交換器進入側之排氣溫度的上昇， 若任其變動時，則在加熱作業時可達2 0 0 t / H r以上 ，隨著急速的溫度上昇導致滑動部的過度接觸是造成旋轉 驅動裝置過負載之原因，因而會使熱交換中斷。對於此， 如第4圖所示般地，是使稀釋緩衝器1 4與外部空氣吸入 式緩衝器1 8連動，使昇溫時之旋轉再生式熱交換器進入 側的排氣溫度變動抑制在1 0 0 °C / H r以下，便可消除 過度接觸所造成之旋轉驅動裝置的過負載，而能夠連續安 定地進行熱交換。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X；297公釐） 494224 A7 ____B7_ 五、發明説明（5 ) (實施例2 ) 本發明適用於設置在目標加熱溫度爲5 0 0〜 1 00 0°C不均範圍下之鋼材熱處理爐之旋轉再生式熱交 換器。該旋轉再生式熱交換器之進入側排氣溫度是在常溫 至9 0 Ot：之範圍內變動。旋轉再生式熱交換器之進入側 排氣溫度之變動，在不進行溫度控制之情形時爲1 8 0 °C / H r以上，由於隨著溫度的急劇上昇造成滑動部過度接 觸之起因，使得旋轉驅動裝置過負載，而導致熱交換中斷 〇 但若如第3圖所示，藉由外部空氣吸入式緩衝器1 8 ，將旋轉再生式熱交換器之進入側排氣溫度的變動抑制在 1 5 0 °C / H r以下時，則可消除過度接觸造成旋轉驅動 裝置之過負載，而能夠連續安定地進行熱交換。 本發明適用於設置在目標加熱溫度爲9 0 0〜 1 4 0 0°C不均範圍下之鋼塊均熱爐之旋轉再生式熱交換 器。該旋轉再生式熱交換器之進入側排氣溫度是在常溫至 1 2 0 0 t之範圍內變動。旋轉再生式熱交換器之進入側 排氣溫度之變動，在不進行溫度控制之情形時爲3 0 0 °C /H r以上，由於隨著溫度的急速上昇造成滑動部過度接 觸之原因，使得旋轉驅動裝置過負載，而導致熱交換中斷 〇 但若如第2圖所示，藉由稀釋緩衝器1 4，將旋轉再 生式熱交換器之進入側排氣溫度的變動抑制在1 5 0 °C / (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、?τ 線一 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） -8 - 494224 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 —----------一 五、發明説明（6 ) H r以下時，則可消除過度接觸造成旋轉驅動裝置之過負 載，而能夠連續安定地進行熱交換。 【發明之效果】 如以上所說明，依據本發明，於利用來自於爐之排氣 進行排放廢熱回收之旋轉再生式熱交換器中設置排氣冷卻 手段，當爐溫劇烈變動時，由於使該排氣冷卻手段動作， 可以防止進入側之排氣溫度的急劇變化，而能夠具有防止 因非均一之熱膨脹所導致之旋轉再生式熱交換器在旋轉滑 動部的過度接觸之效果。 【圖面之簡單說明】 第1圖是旋轉再生式熱交換器之斷面圖。 第2圖是本發明之第1實施形態的系統圖。 第3圖是本發明之第2實施形態的系統圖。 第4圖是本發明之第3實施形態的系統圖。 【符號說明】 1 :殼體 2 :區隔板 3:葉輪轉子 1 0 :旋轉再生式熱交換器 1 1 :燃燒用鼓風機 1 2 :進入側之排氣流路 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 訂 494224 A7 B7 五、發明説明（7 ) 1 3 :稀釋鼓風機

IX IX 緩控察側空 釋度度出部囪 稀溫溫排外煙 式 器程 徭帋 器 覺 器 衝 路緩 流式 氣入 排吸 之氣 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、11 線一 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） -10 -

Claims (1)

1. 494224 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 1 · 一種旋轉再生式熱交換器之運轉方法，其特徵爲 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 在利用來自於爐之排氣進行排熱回收之旋轉再生式熱 交換器設置排氣冷卻手段，當爐溫劇烈變動時，藉由使該 排氣冷卻手段動作，以防止進入側之排氣溫度的急劇變化 〇 2 ·如申請專利範圍第1項之旋轉再生式熱交換器之 運轉方法，其中排氣冷卻手段，爲設置在排氣進入側之稀 釋緩衝器。 3 ·如申請專利範圍第1項或第2項所述之旋轉再生 式熱交換器之運轉方法，其中排氣冷卻手段，爲設置在排 氣出口側之外部空氣吸入式緩衝器。 4 .如申請專利範圍第1項或第2項所述之旋轉再生 式熱交換器之運轉方法，其中將排氣進入側之排氣溫度抑 制在1 5 0 °C / H r以下。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 5 .如申請專利範圍第3項之旋轉再生式熱交換器之 運轉方法，其中將排氣進入側之排氣溫度抑制在1 5 0 °C / H r以下。 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4規格（210x297公釐）