JPH09210305A - ラジアントチューブ加熱炉の熱回収方法及び装置 - Google Patents
ラジアントチューブ加熱炉の熱回収方法及び装置Info
- Publication number
- JPH09210305A JPH09210305A JP8044024A JP4402496A JPH09210305A JP H09210305 A JPH09210305 A JP H09210305A JP 8044024 A JP8044024 A JP 8044024A JP 4402496 A JP4402496 A JP 4402496A JP H09210305 A JPH09210305 A JP H09210305A
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- Japan
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- recuperator
- radiant tube
- exhaust gas
- air
- burner
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- 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
- Combustion Of Fluid Fuel (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
- Gas Burners (AREA)
- Air Supply (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ラジアントチューブ炉の排ガスの熱回収量を
増加して燃料の節減を図る。 【解決手段】 ラジアントチューブの出側にレキュペレ
ーターを設置し、さらに前記レキュペレーターとバーナ
ーの間にさらにレキュペレーターを設け、両方のレキュ
ペレーターの空気と排ガスが向流熱交換できるように配
置し、後者のレキュペレーターは、内部の排ガス流路を
２系統に分けて、伝熱面を２面にする。
増加して燃料の節減を図る。 【解決手段】 ラジアントチューブの出側にレキュペレ
ーターを設置し、さらに前記レキュペレーターとバーナ
ーの間にさらにレキュペレーターを設け、両方のレキュ
ペレーターの空気と排ガスが向流熱交換できるように配
置し、後者のレキュペレーターは、内部の排ガス流路を
２系統に分けて、伝熱面を２面にする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、鋼板の熱処理炉等
に用いられるラジアントチューブ加熱炉の熱回収量を増
加する方法及び装置に関するものである。
に用いられるラジアントチューブ加熱炉の熱回収量を増
加する方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ラジアントチューブ加熱炉は、金属を無
酸化あるいは還元雰囲気下で熱処理する設備の加熱装置
に使用し、例えば鉄鋼業では、鋼板の連続熱処理炉、溶
融亜鉛メッキ炉等に用いられる。ラジアントチューブ加
熱炉の熱回収は、一組のラジアントチューブに一組のバ
ーナーを有していることから、ラジアントチューブ毎に
レキュペレーターを設け、燃焼排ガスと燃焼空気を熱交
換する方法が一般的である。ラジアントチューブの出側
に鋳造で製作したレキュペレーターを設け、予熱した空
気を空気配管を通してバーナーに供給する方式が多い。
しかし、レキュペレーターの長さは、炉内にレキュペレ
ーターが入るとラジアントチューブの温度が低下して、
鋼板の加熱能力が損なわれること、及び炉外に延長する
と作業場所が狭くなることから、長さに限界がある。一
方、レキュペレーターの伝熱効率を高めることによっ
て、熱回収量を増加する対策も実行されているが限界が
ある。この結果、現状では排ガス温度は、９００ー１１
００℃と高いにもかかわらず、予熱空気温度は４００℃
前後に留まっている。
酸化あるいは還元雰囲気下で熱処理する設備の加熱装置
に使用し、例えば鉄鋼業では、鋼板の連続熱処理炉、溶
融亜鉛メッキ炉等に用いられる。ラジアントチューブ加
熱炉の熱回収は、一組のラジアントチューブに一組のバ
ーナーを有していることから、ラジアントチューブ毎に
レキュペレーターを設け、燃焼排ガスと燃焼空気を熱交
換する方法が一般的である。ラジアントチューブの出側
に鋳造で製作したレキュペレーターを設け、予熱した空
気を空気配管を通してバーナーに供給する方式が多い。
しかし、レキュペレーターの長さは、炉内にレキュペレ
ーターが入るとラジアントチューブの温度が低下して、
鋼板の加熱能力が損なわれること、及び炉外に延長する
と作業場所が狭くなることから、長さに限界がある。一
方、レキュペレーターの伝熱効率を高めることによっ
て、熱回収量を増加する対策も実行されているが限界が
ある。この結果、現状では排ガス温度は、９００ー１１
００℃と高いにもかかわらず、予熱空気温度は４００℃
前後に留まっている。
【０００３】熱交換量を増加する手段としては、伝熱面
積を増加する方法があり、最近のラジアントチューブ
は、Ｗ型が一般的で排ガスの出側とバーナー間は、５０
０ー６００ｍｍ離れており、現状ではこの間に予熱した
空気を通す配管でバーナーと連結している部分にレキュ
ペレーターを設ける方法が考えられる。しかし、従来の
レキュペレーターと新設のレキュペレーター及びバーナ
ーを単純に接続するだけでは、レキュペレーターで温度
が低下した排ガスと加熱された空気とが熱交換すること
になり、加熱効率は高くならない欠点がある。また従来
構造の熱交換器では、熱交換を行う伝熱面は１面だけに
なっており、伝熱面積を増加出来る構造が望ましい。
積を増加する方法があり、最近のラジアントチューブ
は、Ｗ型が一般的で排ガスの出側とバーナー間は、５０
０ー６００ｍｍ離れており、現状ではこの間に予熱した
空気を通す配管でバーナーと連結している部分にレキュ
ペレーターを設ける方法が考えられる。しかし、従来の
レキュペレーターと新設のレキュペレーター及びバーナ
ーを単純に接続するだけでは、レキュペレーターで温度
が低下した排ガスと加熱された空気とが熱交換すること
になり、加熱効率は高くならない欠点がある。また従来
構造の熱交換器では、熱交換を行う伝熱面は１面だけに
なっており、伝熱面積を増加出来る構造が望ましい。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来空気配
管があった位置に、レキュペレーターを増設して従来の
ラジアントチューブ出側のレキュペレーターと空気及び
排ガス流路を工夫して、空気と排ガスを向流熱交換し
て、効率よく熱交換を行い、かつ、簡単な構造で伝熱面
積を増加することで、熱回収量を増加することを目的と
する。
管があった位置に、レキュペレーターを増設して従来の
ラジアントチューブ出側のレキュペレーターと空気及び
排ガス流路を工夫して、空気と排ガスを向流熱交換し
て、効率よく熱交換を行い、かつ、簡単な構造で伝熱面
積を増加することで、熱回収量を増加することを目的と
する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、バーナー前に増設するレキュペレーターを４重管構
造にし、中心の管はラジアントチューブ出側のレキュペ
レーターで加熱した空気をバーナーに供給する管とし、
この外側に排ガス、空気、排ガスを順に流す構造にし
て、空気は冷空気を通し、排ガスは既設のレキュペレー
ターで熱交換して温度の低下した排ガスを流すことで、
両レキュペレーターとも空気と排ガスが向流熱交換とな
り、伝熱時の温度差を高くすることが可能になる。ま
た、排ガスは、空気の両側に流れることで、伝熱面を増
加することが可能になる。しかも、空気、排ガスとも１
パスで済むので、圧力損失の増加も抑制できる。
め、バーナー前に増設するレキュペレーターを４重管構
造にし、中心の管はラジアントチューブ出側のレキュペ
レーターで加熱した空気をバーナーに供給する管とし、
この外側に排ガス、空気、排ガスを順に流す構造にし
て、空気は冷空気を通し、排ガスは既設のレキュペレー
ターで熱交換して温度の低下した排ガスを流すことで、
両レキュペレーターとも空気と排ガスが向流熱交換とな
り、伝熱時の温度差を高くすることが可能になる。ま
た、排ガスは、空気の両側に流れることで、伝熱面を増
加することが可能になる。しかも、空気、排ガスとも１
パスで済むので、圧力損失の増加も抑制できる。
【０００６】本発明の具体的手段は以下の通りである。 （１）ラジアントチューブ加熱炉の熱回収方法におい
て、ラジアントチューブの出側にラジアントチューブ出
側レキュペレーター１を設け、さらに前記ラジアントチ
ューブ出側レキュペレーター１とバーナー３間にバーナ
ー前レキュペレーター２を設置して、排ガスの熱回収を
増加することを特徴とするラジアントチューブ加熱炉の
熱回収方法。 （２）バーナー３の前に設置するバーナー前レキュペレ
ーター２の構造を４重管とし、中心部にラジアントチュ
ーブ出側レキュペレーター１で加熱した空気が通り、そ
の外側に排ガス、冷空気、排ガスの順で流れ、空気及び
排ガスは、前記ラジアントチューブ出側レキュペレータ
ー１とバーナー前レキュペレーター２の間で空気と排ガ
スが向流熱交換できるよう接続することを特徴とするラ
ジアントチューブ加熱炉の熱回収装置。
て、ラジアントチューブの出側にラジアントチューブ出
側レキュペレーター１を設け、さらに前記ラジアントチ
ューブ出側レキュペレーター１とバーナー３間にバーナ
ー前レキュペレーター２を設置して、排ガスの熱回収を
増加することを特徴とするラジアントチューブ加熱炉の
熱回収方法。 （２）バーナー３の前に設置するバーナー前レキュペレ
ーター２の構造を４重管とし、中心部にラジアントチュ
ーブ出側レキュペレーター１で加熱した空気が通り、そ
の外側に排ガス、冷空気、排ガスの順で流れ、空気及び
排ガスは、前記ラジアントチューブ出側レキュペレータ
ー１とバーナー前レキュペレーター２の間で空気と排ガ
スが向流熱交換できるよう接続することを特徴とするラ
ジアントチューブ加熱炉の熱回収装置。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を詳細に
説明する。図１は、ラジアントチューブ出側レキュペレ
ーター１、前記レキュペレーター１とバーナー３の間に
設けたバーナー前レキュペレーター２によって構成され
る本発明の実施例を示す。
説明する。図１は、ラジアントチューブ出側レキュペレ
ーター１、前記レキュペレーター１とバーナー３の間に
設けたバーナー前レキュペレーター２によって構成され
る本発明の実施例を示す。
【０００８】空気４は、空気導管５からバーナー前レキ
ュペレーター２に導入され、空気流路６を通ってラジア
ントチューブ出側レキュペレーター１に入り、この間に
ラジアントチューブ出側レキュペレーター１を出た排ガ
スと熱交換される。次に、ラジアントチューブ出側レキ
ュペレーター１の空気流路７で、ラジアントチューブか
ら排出される排ガス８と熱交換され、空気流路９及び１
０を通ってバーナー３に供給される。一方、排ガス８
は、ラジアントチューブ出側レキュペレーター１の排ガ
ス流路１１で、空気を加熱し、バーナー前レキュペレー
ター２に流れる。バーナー前レキュペレーター２では、
排ガスは分岐して、排ガス流路１２、１３を通る間に空
気を加熱して、排ガス導管１４から排出する。
ュペレーター２に導入され、空気流路６を通ってラジア
ントチューブ出側レキュペレーター１に入り、この間に
ラジアントチューブ出側レキュペレーター１を出た排ガ
スと熱交換される。次に、ラジアントチューブ出側レキ
ュペレーター１の空気流路７で、ラジアントチューブか
ら排出される排ガス８と熱交換され、空気流路９及び１
０を通ってバーナー３に供給される。一方、排ガス８
は、ラジアントチューブ出側レキュペレーター１の排ガ
ス流路１１で、空気を加熱し、バーナー前レキュペレー
ター２に流れる。バーナー前レキュペレーター２では、
排ガスは分岐して、排ガス流路１２、１３を通る間に空
気を加熱して、排ガス導管１４から排出する。
【０００９】図１から判るように、空気と排ガスは向流
熱交換が行われ、バーナー前レキュペレーター２では、
空気、排ガスとも１パスで通過するが、伝熱面は両面に
なって効率のよい熱交換が出来ることを示している。ま
た、バーナー前レキュペレーター２は、排ガス温度が低
下していることから、安価な材質を使用でき、構造も配
管部材を組み合わせることで製作できる。本実施例には
示していないが、バーナー前レキュペレーター２にベロ
ーズを使用することで、両レキュペレーターの熱膨張を
吸収することが出来る。
熱交換が行われ、バーナー前レキュペレーター２では、
空気、排ガスとも１パスで通過するが、伝熱面は両面に
なって効率のよい熱交換が出来ることを示している。ま
た、バーナー前レキュペレーター２は、排ガス温度が低
下していることから、安価な材質を使用でき、構造も配
管部材を組み合わせることで製作できる。本実施例には
示していないが、バーナー前レキュペレーター２にベロ
ーズを使用することで、両レキュペレーターの熱膨張を
吸収することが出来る。
【００１０】
【実施例】次に、本発明の実施例を示す。表１は本実施
例に使用した二つのレキュペレーターの仕様である。ラ
ジアントチューブ出側の排ガス温度は１０５０℃、排ガ
ス量は１８７Ｎｍ3／Ｈ、空気流量は１６５Ｎｍ3／Ｈの
条件で、空気は６０２℃まで加熱することが出来た。一
方ラジアントチューブ出側レキュペレーター１のみを使
用した場合は４００℃しか空気は加熱できなかった。圧
力損失は、空気がラジアントチューブ出側レキュペレー
ター１のみを使用した時は、１５０ｍｍＡｑであったも
のが２４０ｍｍＡｑに増加した。排ガスは５５ｍｍＡｑ
から６２ｍｍＡｑに増加した。本実施例では、レキュペ
レーター１には、フィン等の伝熱促進物を使用していな
いが、使用することも可能で、これにより空気温度をさ
らに高めることが出来る。
例に使用した二つのレキュペレーターの仕様である。ラ
ジアントチューブ出側の排ガス温度は１０５０℃、排ガ
ス量は１８７Ｎｍ3／Ｈ、空気流量は１６５Ｎｍ3／Ｈの
条件で、空気は６０２℃まで加熱することが出来た。一
方ラジアントチューブ出側レキュペレーター１のみを使
用した場合は４００℃しか空気は加熱できなかった。圧
力損失は、空気がラジアントチューブ出側レキュペレー
ター１のみを使用した時は、１５０ｍｍＡｑであったも
のが２４０ｍｍＡｑに増加した。排ガスは５５ｍｍＡｑ
から６２ｍｍＡｑに増加した。本実施例では、レキュペ
レーター１には、フィン等の伝熱促進物を使用していな
いが、使用することも可能で、これにより空気温度をさ
らに高めることが出来る。
【００１１】
【表１】
【００１２】
【発明の効果】本発明によれば、ラジアントチューブ加
熱炉の熱回収量の増加がラジアントチューブの出側及び
ラジアントチューブの出側とバーナー間にレキュペレー
ターを設置することで達成できた。また、バーナー前に
設けるレキュぺレーターは、空気及び排ガスの圧力損失
の増加が少なく、配管材料を組み合わせることで安価な
製作費で熱回収量を増加できた。
熱炉の熱回収量の増加がラジアントチューブの出側及び
ラジアントチューブの出側とバーナー間にレキュペレー
ターを設置することで達成できた。また、バーナー前に
設けるレキュぺレーターは、空気及び排ガスの圧力損失
の増加が少なく、配管材料を組み合わせることで安価な
製作費で熱回収量を増加できた。
【図１】本発明装置の概要を示す断面図である。
１ ラジアントチューブ出側レキュペレーター ２ バーナー前レキュペレーター ３ バーナー ４ 空気 ５ 空気導管 ６ 空気流路 ７ 空気流路 ８ 排ガス ９ 空気流路 １０ 空気流路 １１ 排ガス流路 １２ 排ガス流路 １３ 排ガス流路 １４ 排ガス導管 １５ 炉壁 １６ａ レキュペレーター外管 １６ｂ レキュペレーター内管（１） １６ｃ レキュペレーター内管（２） １６ｄ レキュペレーター内管（３）
Claims (2)
- 【請求項１】 ラジアントチューブ加熱炉の熱回収方法
において、ラジアントチューブの出側にラジアントチュ
ーブ出側レキュペレーター１を設け、さらに前記ラジア
ントチューブ出側レキュペレーター１とバーナー３間に
バーナー前レキュペレーター２を設置して、排ガスの熱
回収を増加することを特徴とするラジアントチューブ加
熱炉の熱回収方法。 - 【請求項２】 バーナー３の前に設置するバーナー前レ
キュペレーター２の構造を４重管とし、中心部にラジア
ントチューブ出側レキュペレーター１で加熱した空気が
通り、その外側に排ガス、冷空気、排ガスの順で流れ、
空気及び排ガスは、前記ラジアントチューブ出側レキュ
ペレーター１とバーナー前レキュペレーター２の間で空
気と排ガスが向流熱交換できるよう接続することを特徴
とするラジアントチューブ加熱炉の熱回収装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8044024A JPH09210305A (ja) | 1996-02-07 | 1996-02-07 | ラジアントチューブ加熱炉の熱回収方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8044024A JPH09210305A (ja) | 1996-02-07 | 1996-02-07 | ラジアントチューブ加熱炉の熱回収方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09210305A true JPH09210305A (ja) | 1997-08-12 |
Family
ID=12680097
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8044024A Withdrawn JPH09210305A (ja) | 1996-02-07 | 1996-02-07 | ラジアントチューブ加熱炉の熱回収方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09210305A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020049914A (ko) * | 2000-12-20 | 2002-06-26 | 이구택 | 가열로의 복사관 열회수장치 |
| JP2011241989A (ja) * | 2010-05-14 | 2011-12-01 | Nippon Steel Engineering Co Ltd | ラジアントチューブバーナ用熱交換器 |
| CN105865231A (zh) * | 2015-01-22 | 2016-08-17 | 广州市斯尔帕制冷设备有限公司 | 一种高效叠套式换热器 |
| JP2016156561A (ja) * | 2015-02-25 | 2016-09-01 | Ｊｆｅスチール株式会社 | ラジアントチューブ式加熱装置 |
| CN106225006A (zh) * | 2016-08-31 | 2016-12-14 | 江苏华冶科技股份有限公司 | 一种辐射管双换热器 |
| JP2017146008A (ja) * | 2016-02-17 | 2017-08-24 | タカギ冷機株式会社 | 多重管式冷却器およびこれを用いた冷水機 |
| JP2026028516A (ja) * | 2024-08-07 | 2026-02-20 | 中外炉工業株式会社 | レキュペレータ |
-
1996
- 1996-02-07 JP JP8044024A patent/JPH09210305A/ja not_active Withdrawn
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020049914A (ko) * | 2000-12-20 | 2002-06-26 | 이구택 | 가열로의 복사관 열회수장치 |
| JP2011241989A (ja) * | 2010-05-14 | 2011-12-01 | Nippon Steel Engineering Co Ltd | ラジアントチューブバーナ用熱交換器 |
| CN105865231A (zh) * | 2015-01-22 | 2016-08-17 | 广州市斯尔帕制冷设备有限公司 | 一种高效叠套式换热器 |
| JP2016156561A (ja) * | 2015-02-25 | 2016-09-01 | Ｊｆｅスチール株式会社 | ラジアントチューブ式加熱装置 |
| JP2017146008A (ja) * | 2016-02-17 | 2017-08-24 | タカギ冷機株式会社 | 多重管式冷却器およびこれを用いた冷水機 |
| CN106225006A (zh) * | 2016-08-31 | 2016-12-14 | 江苏华冶科技股份有限公司 | 一种辐射管双换热器 |
| JP2026028516A (ja) * | 2024-08-07 | 2026-02-20 | 中外炉工業株式会社 | レキュペレータ |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030506 |