JPH0792347B2 - 流動層炉 - Google Patents
流動層炉Info
- Publication number
- JPH0792347B2 JPH0792347B2 JP12166287A JP12166287A JPH0792347B2 JP H0792347 B2 JPH0792347 B2 JP H0792347B2 JP 12166287 A JP12166287 A JP 12166287A JP 12166287 A JP12166287 A JP 12166287A JP H0792347 B2 JPH0792347 B2 JP H0792347B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heater
- fluidized
- particles
- fluidized bed
- heating chamber
- 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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- Crucibles And Fluidized-Bed Furnaces (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は流動層炉に関する。
例えば金属材料を熱処理する場合に種々の加熱炉が利用
される。近年、これらのうちで特に、いわゆる雰囲気炉
に比べて数倍の熱伝達速度を有する流動層炉が注目され
ている。
される。近年、これらのうちで特に、いわゆる雰囲気炉
に比べて数倍の熱伝達速度を有する流動層炉が注目され
ている。
本発明は、更に一層熱伝達速度を向上した流動層炉に関
するものである。
するものである。
＜従来の技術、その問題点＞ 従来、共に断熱材製の炉壁と開閉可能な炉蓋とで囲繞さ
れた加熱室内にレトルトが装入されており、該炉壁と該
レトルトとの間の加熱室内にヒータが装入されていて、
該レトルトの下部に分散板が装備され、該分散板の上部
において該レトルトの内部に流動粒子が装填されて成る
流動層炉が使用されている。この流動層炉は、分散板か
らレトルト内へ全面均一流で流動化ガスを噴出させて流
動粒子を流動化させ、形成される流動層内に装入した被
処理材を、ヒータ→レトルト→流動粒子→被処理材の経
路で熱伝達して熱処理するものである。
れた加熱室内にレトルトが装入されており、該炉壁と該
レトルトとの間の加熱室内にヒータが装入されていて、
該レトルトの下部に分散板が装備され、該分散板の上部
において該レトルトの内部に流動粒子が装填されて成る
流動層炉が使用されている。この流動層炉は、分散板か
らレトルト内へ全面均一流で流動化ガスを噴出させて流
動粒子を流動化させ、形成される流動層内に装入した被
処理材を、ヒータ→レトルト→流動粒子→被処理材の経
路で熱伝達して熱処理するものである。
ところが、かかる従来炉によると、レトルト内へ全面均
一流で流動化ガスを噴出させて流動粒子を流動化させる
関係で、レトルトの内壁面部における流動粒子の流動化
が悪く、このためヒータ→レトルト→流動粒子→被処理
材の熱伝達経路におけるレトルト→流動粒子間の熱伝達
が遅くなって、それだけ熱処理時間が長くなり、また単
位時間当りの熱処理量も少なくなるという問題点があ
る。
一流で流動化ガスを噴出させて流動粒子を流動化させる
関係で、レトルトの内壁面部における流動粒子の流動化
が悪く、このためヒータ→レトルト→流動粒子→被処理
材の熱伝達経路におけるレトルト→流動粒子間の熱伝達
が遅くなって、それだけ熱処理時間が長くなり、また単
位時間当りの熱処理量も少なくなるという問題点があ
る。
そこで、レトルトを省略して、加熱室内に流動粒子を直
接装填し、蓋加熱室の内部側周域へヒータを単純に装入
して、ヒータと流動粒子を直接に接触させることも考え
られるが、ヒータを単純に装入して流動粒子と直接に接
触させるかかる場合でも、該ヒータの外周面部における
流動粒子の流動化が悪く、このためヒータ→流動粒子→
被処理材の熱伝達経路におけるヒータ→流動粒子間の熱
伝達が遅くなって、結局は前記従来炉の場合と同様の問
題点がある。この場合、ヒータ→流動粒子間の熱伝達が
遅い点を、ヒータの本数を増加することによって結果的
に解消しようとすれば、それだけ被処理材の装入可能部
分が少なくなってしまい、設備費も高くなる。またヒー
タの温度を上げ、ヒータ→流動粒子間の温度差を大きく
とることによって結果的に解消しようとすれば、それだ
けヒータの寿命が短くなってしまう。
接装填し、蓋加熱室の内部側周域へヒータを単純に装入
して、ヒータと流動粒子を直接に接触させることも考え
られるが、ヒータを単純に装入して流動粒子と直接に接
触させるかかる場合でも、該ヒータの外周面部における
流動粒子の流動化が悪く、このためヒータ→流動粒子→
被処理材の熱伝達経路におけるヒータ→流動粒子間の熱
伝達が遅くなって、結局は前記従来炉の場合と同様の問
題点がある。この場合、ヒータ→流動粒子間の熱伝達が
遅い点を、ヒータの本数を増加することによって結果的
に解消しようとすれば、それだけ被処理材の装入可能部
分が少なくなってしまい、設備費も高くなる。またヒー
タの温度を上げ、ヒータ→流動粒子間の温度差を大きく
とることによって結果的に解消しようとすれば、それだ
けヒータの寿命が短くなってしまう。
＜発明が解決しようとする問題点、その解決手段＞ 本発明は叙上の如き従来の問題点を解決する改良された
流動層炉を提供するものである。
流動層炉を提供するものである。
しかして本発明は、 断熱材で囲繞された開閉可能な加熱室内にヒータが装入
され、下部に分散板が装備された該加熱室内には流動粒
子が装填されていて、該ヒータの側周域に流動粒子の案
内筒が装備され、該案内筒で囲繞された該ヒータの外周
面に流動粒子の乱流促進部材が突設されて成ることを特
徴とする流動層炉に係る。
され、下部に分散板が装備された該加熱室内には流動粒
子が装填されていて、該ヒータの側周域に流動粒子の案
内筒が装備され、該案内筒で囲繞された該ヒータの外周
面に流動粒子の乱流促進部材が突設されて成ることを特
徴とする流動層炉に係る。
本発明の流動層炉は、断熱材で囲繞された開閉可能な加
熱室と、該加熱室の内部に装入されたヒータと、該加熱
室の下部に装備された分散板と、該分散板の上部におい
て該加熱室の内部に装填された流動粒子とを備えてい
る。そして本発明の流動層炉には、上記ヒータの側周域
に流動粒子の案内筒が装備されており、該案内筒で囲繞
された該ヒータの外周面に流動粒子の乱流促進部材が突
設されている。
熱室と、該加熱室の内部に装入されたヒータと、該加熱
室の下部に装備された分散板と、該分散板の上部におい
て該加熱室の内部に装填された流動粒子とを備えてい
る。そして本発明の流動層炉には、上記ヒータの側周域
に流動粒子の案内筒が装備されており、該案内筒で囲繞
された該ヒータの外周面に流動粒子の乱流促進部材が突
設されている。
乱流促進部材は、ヒータの伝熱面積を増大させ、同時
に、分散板から加熱室内へ流動化ガスを噴出させて流動
粒子を流動化させる際、特にヒータの外周面部における
流動粒子の乱流化（流動化）を促進させるもので、これ
には各種形状のものが適用可能であるが、なかでも、螺
旋状片、又は複数のリング状片が有利である。
に、分散板から加熱室内へ流動化ガスを噴出させて流動
粒子を流動化させる際、特にヒータの外周面部における
流動粒子の乱流化（流動化）を促進させるもので、これ
には各種形状のものが適用可能であるが、なかでも、螺
旋状片、又は複数のリング状片が有利である。
＜作用＞ 流動粒子と直接に接触するヒータの側周域に流動粒子の
案内筒を装備し、該案内筒で囲繞された該ヒータの外周
面に流動粒子の乱流促進部材を突設することによって、
ヒータ→流動粒子間の熱伝達に影響するヒータの伝熱面
積の増大を図り、同時に流動粒子の乱流化（流動化）を
促進してヒータ→流動粒子間の熱伝達に影響する熱伝達
係数の増大を図ることができるため、結局は双方相まっ
てヒータ→流動粒子間の熱伝達を速くすることができ
る。
案内筒を装備し、該案内筒で囲繞された該ヒータの外周
面に流動粒子の乱流促進部材を突設することによって、
ヒータ→流動粒子間の熱伝達に影響するヒータの伝熱面
積の増大を図り、同時に流動粒子の乱流化（流動化）を
促進してヒータ→流動粒子間の熱伝達に影響する熱伝達
係数の増大を図ることができるため、結局は双方相まっ
てヒータ→流動粒子間の熱伝達を速くすることができ
る。
＜実施例＞ 第１図は本発明の一実施例を示す縦断面図、第２はその
部分拡大図である。共に断熱材製の炉蓋11と炉壁12とで
囲繞されて加熱室21が形成されており、炉蓋11は脱着装
着31で吊り上げ又は吊り下げることにより開閉可能とな
っている。加熱室21の内部にはヒータ41,42が装入され
ており、加熱室21の下部には分散板51が装備されてい
て、分散板51の上部において加熱室21の内部に流動粒子
61が装填されている。分散板51の下部には加熱室21の内
部へ流動化ガスを噴出させるためのプレナムチャンバ71
が形成されており、プレナムチャンバ71には炉外からバ
ルブ72を介して流動化ガスが送入されるようになってい
る。
部分拡大図である。共に断熱材製の炉蓋11と炉壁12とで
囲繞されて加熱室21が形成されており、炉蓋11は脱着装
着31で吊り上げ又は吊り下げることにより開閉可能とな
っている。加熱室21の内部にはヒータ41,42が装入され
ており、加熱室21の下部には分散板51が装備されてい
て、分散板51の上部において加熱室21の内部に流動粒子
61が装填されている。分散板51の下部には加熱室21の内
部へ流動化ガスを噴出させるためのプレナムチャンバ71
が形成されており、プレナムチャンバ71には炉外からバ
ルブ72を介して流動化ガスが送入されるようになってい
る。
そして、以下説明を省略するヒータ42の場合も同様にな
っているが、後述する流動粒子61の流動層内へ装入され
たヒータ41の側周域に、分散板51のやや上方で、流動粒
子61の案内筒81が装備されており、案内筒81で囲繞され
たヒータ41の外周面に流動粒子61の乱流促進部材として
螺旋状片91が突設されている。
っているが、後述する流動粒子61の流動層内へ装入され
たヒータ41の側周域に、分散板51のやや上方で、流動粒
子61の案内筒81が装備されており、案内筒81で囲繞され
たヒータ41の外周面に流動粒子61の乱流促進部材として
螺旋状片91が突設されている。
バルブ72→プレナムチャンバ71→分散板51の経路で加熱
室21の内部へ流動化ガスを噴出させて、加熱室21の内部
に装填されている流動粒子61を流動化させ、流動層を形
成させるその一方で、ヒータ41を加熱して、ヒータ41→
流動粒子61の経路で熱伝達させ、流動層内に装入した被
処理を加熱する。この際、流動粒子61はヒータ41及び螺
旋状片91に接触しつつ案内筒81の内部を誘導されて繰り
返し流動層内を循環するため、ヒータ41の外周面に突設
されている螺旋状片91によって、その分だけヒータ41→
流動粒子61間の熱伝達に影響するヒータ41の伝熱面積が
増大し、同時にヒータ41の外周面部における流動粒子61
の乱流化（流動化）を促進してその分だけヒータ41→流
動粒子61間の熱伝達に影響する熱伝達係数が増大するこ
ととなるため、結局は双方が相まってヒータ41→流動粒
子61間の熱伝達を速くするように構成されているのであ
る。
室21の内部へ流動化ガスを噴出させて、加熱室21の内部
に装填されている流動粒子61を流動化させ、流動層を形
成させるその一方で、ヒータ41を加熱して、ヒータ41→
流動粒子61の経路で熱伝達させ、流動層内に装入した被
処理を加熱する。この際、流動粒子61はヒータ41及び螺
旋状片91に接触しつつ案内筒81の内部を誘導されて繰り
返し流動層内を循環するため、ヒータ41の外周面に突設
されている螺旋状片91によって、その分だけヒータ41→
流動粒子61間の熱伝達に影響するヒータ41の伝熱面積が
増大し、同時にヒータ41の外周面部における流動粒子61
の乱流化（流動化）を促進してその分だけヒータ41→流
動粒子61間の熱伝達に影響する熱伝達係数が増大するこ
ととなるため、結局は双方が相まってヒータ41→流動粒
子61間の熱伝達を速くするように構成されているのであ
る。
第３図は本発明の他の一実施例を示す部分拡大図であ
る。説明を省略するその他の構成は第１図の実施例の場
合と同様になっているが、第３図に示した実施例の場
合、流動粒子の流動層内に装入されたヒータ43の側周域
に流動粒子の案内筒83が装備され、案内筒83で囲繞され
たヒータ43の外周面に流動粒子の乱流促進部材として複
数のリング状片93が所定間隔で突設されている。前述し
た案内筒81及び螺旋状片91の場合と同様、案内筒83及び
リング状片93はヒータ43→流動粒子間の熱伝達を速くす
るものである。
る。説明を省略するその他の構成は第１図の実施例の場
合と同様になっているが、第３図に示した実施例の場
合、流動粒子の流動層内に装入されたヒータ43の側周域
に流動粒子の案内筒83が装備され、案内筒83で囲繞され
たヒータ43の外周面に流動粒子の乱流促進部材として複
数のリング状片93が所定間隔で突設されている。前述し
た案内筒81及び螺旋状片91の場合と同様、案内筒83及び
リング状片93はヒータ43→流動粒子間の熱伝達を速くす
るものである。
加熱室内へヒータだけを単純に装入した流動層炉では、
該ヒータの外周面部にそける流動粒子の流動化が悪く、
このためヒータ→流動粒子間の熱伝達が悪くなってしま
う。本発明で、加熱室内へ装入したヒータの側周域に流
動粒子の案内筒を装備し、該案内筒で囲繞された該ヒー
タの外周面に前述したような乱流促進部材を突設して、
該乱流促進部材によりヒータの外周面部における流動粒
子の乱流化（流動化）を促進し、よって伝熱面積及び熱
伝達係数の増大を図り、ヒータ→流動粒子間の熱伝達を
速くするものである。
該ヒータの外周面部にそける流動粒子の流動化が悪く、
このためヒータ→流動粒子間の熱伝達が悪くなってしま
う。本発明で、加熱室内へ装入したヒータの側周域に流
動粒子の案内筒を装備し、該案内筒で囲繞された該ヒー
タの外周面に前述したような乱流促進部材を突設して、
該乱流促進部材によりヒータの外周面部における流動粒
子の乱流化（流動化）を促進し、よって伝熱面積及び熱
伝達係数の増大を図り、ヒータ→流動粒子間の熱伝達を
速くするものである。
本発明に係る流動層炉によと、ヒータ→流動粒子間の熱
伝達が速くなることによって、従来の流動層炉に比べ、
熱処理時間を大幅に短縮し、したがってそれだけ単位時
間当りの熱処理量を多くすることができ、しかもヒータ
本数を減少させても充分な熱処理温度が得られるのでそ
れだけ被処理材の装入可能部分を大きく確保することが
でき、更にヒータの温度を上げてヒータ→流動粒子間の
温度差を大きくとる必要もないのでそれだけヒータの寿
命も長くすることができる。
伝達が速くなることによって、従来の流動層炉に比べ、
熱処理時間を大幅に短縮し、したがってそれだけ単位時
間当りの熱処理量を多くすることができ、しかもヒータ
本数を減少させても充分な熱処理温度が得られるのでそ
れだけ被処理材の装入可能部分を大きく確保することが
でき、更にヒータの温度を上げてヒータ→流動粒子間の
温度差を大きくとる必要もないのでそれだけヒータの寿
命も長くすることができる。
いうまでもないが、図示した各実施例は本発明の好適例
であり、本発明が該実施例に限定されるというものでは
ない。図示を省略するが、ラジアントチューブヒータや
セラミックヒータ等で代表されるヒータの外周面に突設
する乱流促進部材は、図面で例示する螺旋状片やリング
状片の他に、傾斜状片、角形状片、半円球状片等、いず
れでもよく、またこれらを併用することもでき、更に案
内筒の内周面に乱流促進部材を突設してその周端部をヒ
ータに当接させることにより結果的に該ヒータの外周面
に乱流促進部材を突設した形態のものとすることもでき
るのである。
であり、本発明が該実施例に限定されるというものでは
ない。図示を省略するが、ラジアントチューブヒータや
セラミックヒータ等で代表されるヒータの外周面に突設
する乱流促進部材は、図面で例示する螺旋状片やリング
状片の他に、傾斜状片、角形状片、半円球状片等、いず
れでもよく、またこれらを併用することもでき、更に案
内筒の内周面に乱流促進部材を突設してその周端部をヒ
ータに当接させることにより結果的に該ヒータの外周面
に乱流促進部材を突設した形態のものとすることもでき
るのである。
＜発明の効果＞ 以上説明した通りであるから、本発明には、熱処理サイ
クルの時間を短縮することができ、したがってそれだけ
単位時間当りの熱処理量を多くすることができ、しかも
ヒータの本数を少なくして被処理材の装入可能部分を大
きく確保し、該ヒータの寿命をも長くすることができる
という効果がある。
クルの時間を短縮することができ、したがってそれだけ
単位時間当りの熱処理量を多くすることができ、しかも
ヒータの本数を少なくして被処理材の装入可能部分を大
きく確保し、該ヒータの寿命をも長くすることができる
という効果がある。
第１図は本発明の一実施例を示す縦断面図、第２図はそ
の部分拡大図、第３図は本発明の他の一実施例を示す部
分拡大図である。 11……炉蓋、12……炉壁、21……加熱室 31……脱着装置、41〜43……ヒータ、51……分散板 61……流動粒子、71……プレナムチャンバ 72……バルブ、81,83……案内筒 91……螺旋状片、93……リング状片
の部分拡大図、第３図は本発明の他の一実施例を示す部
分拡大図である。 11……炉蓋、12……炉壁、21……加熱室 31……脱着装置、41〜43……ヒータ、51……分散板 61……流動粒子、71……プレナムチャンバ 72……バルブ、81,83……案内筒 91……螺旋状片、93……リング状片
Claims (3)
- 【請求項１】断熱材で囲繞された開閉可能な加熱室内に
ヒータが装入され、下部に分散板が装備された該加熱室
内には流動粒子が装填されていて、該ヒータの側周域に
流動粒子の案内筒が装備され、該案内筒で囲繞された該
ヒータの外周面に流動粒子の乱流促進部材が突設されて
成ることを特徴とする流動層炉。 - 【請求項２】乱流促進部材が螺旋状片である特許請求の
範囲第１項記載の流動層炉。 - 【請求項３】乱流促進部材が複数のリング状片である特
許請求の範囲第１項記載の流動層炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12166287A JPH0792347B2 (ja) | 1987-05-18 | 1987-05-18 | 流動層炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12166287A JPH0792347B2 (ja) | 1987-05-18 | 1987-05-18 | 流動層炉 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63286695A JPS63286695A (ja) | 1988-11-24 |
| JPH0792347B2 true JPH0792347B2 (ja) | 1995-10-09 |
Family
ID=14816792
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12166287A Expired - Lifetime JPH0792347B2 (ja) | 1987-05-18 | 1987-05-18 | 流動層炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0792347B2 (ja) |
-
1987
- 1987-05-18 JP JP12166287A patent/JPH0792347B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63286695A (ja) | 1988-11-24 |
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