JPH0619218B2 - ラジアントチユ−ブ用燃焼空気予熱装置 - Google Patents
ラジアントチユ−ブ用燃焼空気予熱装置Info
- Publication number
- JPH0619218B2 JPH0619218B2 JP61117582A JP11758286A JPH0619218B2 JP H0619218 B2 JPH0619218 B2 JP H0619218B2 JP 61117582 A JP61117582 A JP 61117582A JP 11758286 A JP11758286 A JP 11758286A JP H0619218 B2 JPH0619218 B2 JP H0619218B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- radiant tube
- heat exchanger
- combustion air
- lining
- radiant
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/34—Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery
Landscapes
- Gas Burners (AREA)
- Air Supply (AREA)
- Combustion Of Fluid Fuel (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、熱処理設備、化学工業設備等におけるラジア
ントチューブに装着され、ラジアントチューブバーナに
供給する燃焼空気をそのラジアントチューブの燃焼排ガ
ス熱を利用して予熱するラジアントチューブ用燃焼空気
予熱装置に関する。
ントチューブに装着され、ラジアントチューブバーナに
供給する燃焼空気をそのラジアントチューブの燃焼排ガ
ス熱を利用して予熱するラジアントチューブ用燃焼空気
予熱装置に関する。
＜従来の技術＞ 従来、連続焼鈍炉等のラジアントチューブにおいて、ラ
ジアントチューブバーナに供給する燃焼空気を予熱する
装置は、第３図に示すように、ラジアントチューブ11の
排気管端部に熱交換器（レキュペレータ）12を装着して
なるものであり、エア供給管13から熱交換器12内に燃焼
空気を送給してそれをラジアントチューブ11内を流れる
高温の燃焼排ガスとの間の熱交換によって予熱する。
尚、図中12a は熱交換器12の内周面に設けられたフィ
ン、14はライニングであり、矢印は燃焼空気の流れ方向
を表わしている。
ジアントチューブバーナに供給する燃焼空気を予熱する
装置は、第３図に示すように、ラジアントチューブ11の
排気管端部に熱交換器（レキュペレータ）12を装着して
なるものであり、エア供給管13から熱交換器12内に燃焼
空気を送給してそれをラジアントチューブ11内を流れる
高温の燃焼排ガスとの間の熱交換によって予熱する。
尚、図中12a は熱交換器12の内周面に設けられたフィ
ン、14はライニングであり、矢印は燃焼空気の流れ方向
を表わしている。
＜発明が解決しようとする問題点＞ ところが、上述した従来のラジアントチューブ用燃焼空
気予熱装置には次のような問題点があった。
気予熱装置には次のような問題点があった。
(1) ラジアントチューブ11からの放熱が多く、そのた
めエネルグロスが大きいばかりでなく、ライニング14の
外皮温度が上昇して作業環境を悪化させる。すなわち、
これは熱交換器12の装着部分のラジアントチューブ11が
600℃以上と非常に高温であるために生じる問題であ
る。熱交換器12直前の排ガス温度は 600℃であるのに対
して直後のそれも 400℃以上あり、放熱ロスが大きい。
一方、放熱を少なくするため、その部分のライニング14
を強化することが考えられるが、そうするとバーナバン
グが大となってメンテナンスが困難となる。また、フラ
ンジ部分にライニングを施すとボルトの増締めができ
ず、そのため隙間が生じ易く、そこから空気を吸い込む
危険性がある。空気を吸い込むと燃焼空気温度が低下す
るだけでなく、Ｏ２量が変わってＯ２制御ができなくな
ってしまう。
めエネルグロスが大きいばかりでなく、ライニング14の
外皮温度が上昇して作業環境を悪化させる。すなわち、
これは熱交換器12の装着部分のラジアントチューブ11が
600℃以上と非常に高温であるために生じる問題であ
る。熱交換器12直前の排ガス温度は 600℃であるのに対
して直後のそれも 400℃以上あり、放熱ロスが大きい。
一方、放熱を少なくするため、その部分のライニング14
を強化することが考えられるが、そうするとバーナバン
グが大となってメンテナンスが困難となる。また、フラ
ンジ部分にライニングを施すとボルトの増締めができ
ず、そのため隙間が生じ易く、そこから空気を吸い込む
危険性がある。空気を吸い込むと燃焼空気温度が低下す
るだけでなく、Ｏ２量が変わってＯ２制御ができなくな
ってしまう。
(2) 熱交伝面が小さく、空気の加熱能力が限られる。
熱交換器12を長くすることにより熱交伝面の拡大は図れ
るが、あまり長くすると被加熱体であるスリップ前面の
チューブ温度が低下してしまうそのため長さを無制限に
長くすることができない。従来のものでは、熱交換後の
予熱された空気温度は排ガス温度が 600℃に対して 300
℃〜450 ℃が限界であった。
熱交換器12を長くすることにより熱交伝面の拡大は図れ
るが、あまり長くすると被加熱体であるスリップ前面の
チューブ温度が低下してしまうそのため長さを無制限に
長くすることができない。従来のものでは、熱交換後の
予熱された空気温度は排ガス温度が 600℃に対して 300
℃〜450 ℃が限界であった。
本発明は、このような従来の問題点を解決するものであ
り、エネルギロスを減少させ、燃焼空気の加熱能力を高
めたラジアントチューブ用燃焼空気予熱装置を提供する
ことを目的としている。
り、エネルギロスを減少させ、燃焼空気の加熱能力を高
めたラジアントチューブ用燃焼空気予熱装置を提供する
ことを目的としている。
＜問題点を解決するための手段＞ この目的を達成するための本発明にかかるラジアントチ
ューブ用燃焼空気予熱装置の構成は、ラジアントチュー
ブバーナに供給する燃焼空気をそのラジアントチューブ
の燃焼排ガス熱を利用して予熱するラジアントチューブ
用燃焼空気予熱装置において、ラジアントチューブが貫
通するライニングの貫通部周辺の外皮に対して所定の間
隙を隔てて対向する平板部と、該平板部に一体的に連結
するとともに前記ラジアントチューブの前記ライニング
からの突出部の外周を覆う円筒部とを有し、前記平板部
と前記外皮との間隙及び前記円筒部と前記ラジアントチ
ューブとの間隙を介して燃焼空気が送給される一次熱交
換器と、前記ラジアントチューブの内側に設けられると
共に前記一次熱交換器と連通して該一次熱交換器により
一次予熱された燃焼空気が送給される二次熱交換器とを
具えることを特徴とする。
ューブ用燃焼空気予熱装置の構成は、ラジアントチュー
ブバーナに供給する燃焼空気をそのラジアントチューブ
の燃焼排ガス熱を利用して予熱するラジアントチューブ
用燃焼空気予熱装置において、ラジアントチューブが貫
通するライニングの貫通部周辺の外皮に対して所定の間
隙を隔てて対向する平板部と、該平板部に一体的に連結
するとともに前記ラジアントチューブの前記ライニング
からの突出部の外周を覆う円筒部とを有し、前記平板部
と前記外皮との間隙及び前記円筒部と前記ラジアントチ
ューブとの間隙を介して燃焼空気が送給される一次熱交
換器と、前記ラジアントチューブの内側に設けられると
共に前記一次熱交換器と連通して該一次熱交換器により
一次予熱された燃焼空気が送給される二次熱交換器とを
具えることを特徴とする。
＜作 用＞ 燃焼空気は、先ず一次熱交換器に送られてそこで一次予
熱される。すなわち平板部とライニングの外皮との間隙
において、このライニングの外皮の熱により加熱され、
続いて円筒部とラジアントチューブとの間隙において、
このラジアントチューブの外側に熱により加熱されるこ
とによって、一次予熱されると共に、次に二次熱交換器
に送られてそこでラジアントチューブ内側の燃焼排ガス
熱によりさらに高温に加熱され、その後バーナへ送られ
る。
熱される。すなわち平板部とライニングの外皮との間隙
において、このライニングの外皮の熱により加熱され、
続いて円筒部とラジアントチューブとの間隙において、
このラジアントチューブの外側に熱により加熱されるこ
とによって、一次予熱されると共に、次に二次熱交換器
に送られてそこでラジアントチューブ内側の燃焼排ガス
熱によりさらに高温に加熱され、その後バーナへ送られ
る。
＜実施例＞ 以下、本発明の一実施例を図面により具体的に説明す
る。
る。
第１図は本発明の一実施例にかかるラジアントチューブ
用燃焼空気予熱装置の断面図、第２図は第１図のII−II
断面図である。第１図及び第２図に示すように、ラジア
ントチューブ11の外側炉外には一次熱交換器15が設けら
れる。一次熱交換器15は、ライニング14の外皮14a と僅
かな隙間を隔てて対向する円盤部15a と、ライニング14
から突出しとラジアントチューブ11の外周部を覆う円筒
部15b とから成っており、円盤部15a の外縁に設けられ
た入口16から円盤部15a とライニング外皮14a の間を通
って円盤部15a の中心部に到り、そこから円筒部15b と
ラジアントチューブ11の間を通って出口17に到る流路が
形成されている。一方、ラジアントチューブ11の内側に
は二次熱交換器18が配設される。二次熱交換器18は全述
の従来の熱交換器12と同様の構成を有しており、ラジア
ントチューブ11内に挿入される外筒19とその外筒19内に
挿入される内筒20とを具え、内筒20の入口21から内筒20
内を通って内筒20の先端に到り、そこから折返して内筒
20と外筒19の間を通って出口22に到る流路が形成されて
いる。この外筒19の内筒20と対向する内周面には複数の
フィン20a が突設される。これら一次熱交換器15の出口
17と二次熱交換器18の入口21とは接続管23により連通さ
れる。
用燃焼空気予熱装置の断面図、第２図は第１図のII−II
断面図である。第１図及び第２図に示すように、ラジア
ントチューブ11の外側炉外には一次熱交換器15が設けら
れる。一次熱交換器15は、ライニング14の外皮14a と僅
かな隙間を隔てて対向する円盤部15a と、ライニング14
から突出しとラジアントチューブ11の外周部を覆う円筒
部15b とから成っており、円盤部15a の外縁に設けられ
た入口16から円盤部15a とライニング外皮14a の間を通
って円盤部15a の中心部に到り、そこから円筒部15b と
ラジアントチューブ11の間を通って出口17に到る流路が
形成されている。一方、ラジアントチューブ11の内側に
は二次熱交換器18が配設される。二次熱交換器18は全述
の従来の熱交換器12と同様の構成を有しており、ラジア
ントチューブ11内に挿入される外筒19とその外筒19内に
挿入される内筒20とを具え、内筒20の入口21から内筒20
内を通って内筒20の先端に到り、そこから折返して内筒
20と外筒19の間を通って出口22に到る流路が形成されて
いる。この外筒19の内筒20と対向する内周面には複数の
フィン20a が突設される。これら一次熱交換器15の出口
17と二次熱交換器18の入口21とは接続管23により連通さ
れる。
このような構成において、燃焼空気は先ず一次熱交換器
15の入口16からその中に入り、そこで流路を通過する間
にライニング外皮14a 及びラジアントチューブ11の外周
面の熱により一次予熱される。次に一次熱交換器15の出
口17から出た燃焼空気は接続管23を通って二次熱交換器
18により、そこで流路を通過する間にラジアントチュー
ブ11内側の燃焼排ガス熱によりさらに高温に加熱され、
その後出口22から出て燃料の燃焼のため図示しないバー
ナへ送られる。
15の入口16からその中に入り、そこで流路を通過する間
にライニング外皮14a 及びラジアントチューブ11の外周
面の熱により一次予熱される。次に一次熱交換器15の出
口17から出た燃焼空気は接続管23を通って二次熱交換器
18により、そこで流路を通過する間にラジアントチュー
ブ11内側の燃焼排ガス熱によりさらに高温に加熱され、
その後出口22から出て燃料の燃焼のため図示しないバー
ナへ送られる。
ここで、一般に対流伝熱での熱の移動量Ｑは、熱伝達率
をα、伝熱面積をＡ、温度差をΔｔとすると、次式で与
えられる。
をα、伝熱面積をＡ、温度差をΔｔとすると、次式で与
えられる。
Ｑ＝α×Ａ×Δｔ 従って、一次熱交換器15を設けて全体として伝熱面積Ａ
を拡大することにより、容易に伝熱量Ｑを非常に大きく
することが可能であることがわかる。
を拡大することにより、容易に伝熱量Ｑを非常に大きく
することが可能であることがわかる。
いま、一例として７インチのラジアントチューブに 12
0,000kcal/hのバーナを取付けて燃焼させた場合、従来
の予熱装置によるときはバーナに供給する燃焼用空気の
温度は約 400℃程度であるが、本発明装置によれば約 5
00℃まで予熱することができる。これは約３％の燃料消
費の低減を意味しており、大幅な省エネルギに繋がって
いる。
0,000kcal/hのバーナを取付けて燃焼させた場合、従来
の予熱装置によるときはバーナに供給する燃焼用空気の
温度は約 400℃程度であるが、本発明装置によれば約 5
00℃まで予熱することができる。これは約３％の燃料消
費の低減を意味しており、大幅な省エネルギに繋がって
いる。
＜発明の効果＞ 以上、一実施例を挙げて具体的に説明したように本発明
によれば、ラジアントチューブの外側にも、このラジア
ントチューブを流れる燃焼排ガスとの熱交換のみならず
ライニングとの熱交換も可能な一次熱交換器を設けたの
で熱交換率を高めるこができ、バーナに供給する燃焼空
気の温度を上げて省エネルギが図れる。また、ラジアン
トチューブ外側及びライニングの外皮の熱が有効に燃焼
空気加熱のために利用されるので、その部分の温度上昇
が抑えられ、作業環境の悪化を防止できる。しかも、２
次熱交換器がラジアントチューブの内側に設けられてい
るため、前記一次熱交換器をラジアントチューブのライ
ニングからの突出部の外周に設けることができ、このた
め装置全体を大嵩化することもない。
によれば、ラジアントチューブの外側にも、このラジア
ントチューブを流れる燃焼排ガスとの熱交換のみならず
ライニングとの熱交換も可能な一次熱交換器を設けたの
で熱交換率を高めるこができ、バーナに供給する燃焼空
気の温度を上げて省エネルギが図れる。また、ラジアン
トチューブ外側及びライニングの外皮の熱が有効に燃焼
空気加熱のために利用されるので、その部分の温度上昇
が抑えられ、作業環境の悪化を防止できる。しかも、２
次熱交換器がラジアントチューブの内側に設けられてい
るため、前記一次熱交換器をラジアントチューブのライ
ニングからの突出部の外周に設けることができ、このた
め装置全体を大嵩化することもない。
第１図は本発明の一実施例にかかるラジアントチューブ
用燃焼空気予熱装置の断面図、第２は第１図のII−II断
面図、第３図は従来例にかかるラジアントチューブ用燃
焼空気予熱装置の断面図である。 図面中、 11はラジアントチューブ、 15は一次熱交換器、 18は二次熱交換器である。
用燃焼空気予熱装置の断面図、第２は第１図のII−II断
面図、第３図は従来例にかかるラジアントチューブ用燃
焼空気予熱装置の断面図である。 図面中、 11はラジアントチューブ、 15は一次熱交換器、 18は二次熱交換器である。
Claims (1)
- 【請求項１】ラジアントチューブバーナに供給する燃焼
空気をそのラジアントチューブの燃焼排ガス熱を利用し
て予熱するラジアントチューブ用燃焼空気予熱装置にお
いて、ラジアントチューブが貫通するライニングの貫通
部周辺の外皮に対して所定の間隙を隔てて対向する平板
部と、該平板部に一体的に連結するとともに前記ラジア
ントチューブの前記ライニングからの突出部の外周を覆
う円筒部とを有し、前記平板部と前記外皮との間隙及び
前記円筒部と前記ラジアントチューブとの間隙を介して
燃焼空気が送給される一次熱交換器と、前記ラジアント
チューブの内側に設けられると共に前記一次熱交換器と
連通して該一次熱交換器により一次予熱された燃焼空気
が送給される二次熱交換器とを具えることを特徴とする
ラジアントチューブ用燃焼空気予熱装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61117582A JPH0619218B2 (ja) | 1986-05-23 | 1986-05-23 | ラジアントチユ−ブ用燃焼空気予熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61117582A JPH0619218B2 (ja) | 1986-05-23 | 1986-05-23 | ラジアントチユ−ブ用燃焼空気予熱装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62276312A JPS62276312A (ja) | 1987-12-01 |
| JPH0619218B2 true JPH0619218B2 (ja) | 1994-03-16 |
Family
ID=14715387
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61117582A Expired - Lifetime JPH0619218B2 (ja) | 1986-05-23 | 1986-05-23 | ラジアントチユ−ブ用燃焼空気予熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0619218B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6315007A (ja) * | 1986-07-07 | 1988-01-22 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ラジアントチユ−ブ内バ−ナの燃焼空気予熱装置 |
| KR20020049914A (ko) * | 2000-12-20 | 2002-06-26 | 이구택 | 가열로의 복사관 열회수장치 |
| CN109253630B (zh) * | 2018-11-04 | 2023-09-12 | 佛山市科皓燃烧设备制造有限公司 | 一种两级换热低NOx自身预热式烧嘴 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58102946U (ja) * | 1981-12-29 | 1983-07-13 | 中外炉工業株式会社 | 廃熱回収式ラジアントチユ−ブ |
-
1986
- 1986-05-23 JP JP61117582A patent/JPH0619218B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62276312A (ja) | 1987-12-01 |
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