JPH11280921A - 高温ガス切替弁 - Google Patents
高温ガス切替弁Info
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- JPH11280921A JPH11280921A JP8304898A JP8304898A JPH11280921A JP H11280921 A JPH11280921 A JP H11280921A JP 8304898 A JP8304898 A JP 8304898A JP 8304898 A JP8304898 A JP 8304898A JP H11280921 A JPH11280921 A JP H11280921A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】高温の廃ガスを有効利用するための蓄熱式高温
空気予熱器に必要な高温ガス切替弁の開発。 【構成】セラミック茸弁と直結作動のセラミックサーボ
空気ピストンによりコンバクトに構成し、長く細い作動
空気配管により電磁弁を隔離する。 【効果】大きな省エネが達成され、また高い予熱空気温
度により高温燃焼が実現し、ダイオキシンの抑制や灰分
の溶融リサイクルができる。
空気予熱器に必要な高温ガス切替弁の開発。 【構成】セラミック茸弁と直結作動のセラミックサーボ
空気ピストンによりコンバクトに構成し、長く細い作動
空気配管により電磁弁を隔離する。 【効果】大きな省エネが達成され、また高い予熱空気温
度により高温燃焼が実現し、ダイオキシンの抑制や灰分
の溶融リサイクルができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は省エネと高温燃焼のため
の高温熱交換器であり、とくに空気予熱用に用途の多い
ものである。
の高温熱交換器であり、とくに空気予熱用に用途の多い
ものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の空気予熱の熱交換器は鋼管型や鋼
板型の伝熱面式の熱交換器や、薄鋼板蓄熱型の再生式、
いわゆるユングストローム熱交換器などであり、高炉用
の大型高温熱交は煉瓦に蓄熱して、高温ガスの切替を水
冷バタフライ弁などで行なうものである。また最近はバ
ーナとセラミック蓄熱体を一体化して、複数バーナの切
替と、低温部の回路の切替だけで、高温部の切替を避け
た巧妙なシステムが、主として加熱炉関係に使用され出
している。
板型の伝熱面式の熱交換器や、薄鋼板蓄熱型の再生式、
いわゆるユングストローム熱交換器などであり、高炉用
の大型高温熱交は煉瓦に蓄熱して、高温ガスの切替を水
冷バタフライ弁などで行なうものである。また最近はバ
ーナとセラミック蓄熱体を一体化して、複数バーナの切
替と、低温部の回路の切替だけで、高温部の切替を避け
た巧妙なシステムが、主として加熱炉関係に使用され出
している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】取扱容易で、標準化さ
れた、高効率の高温熱交を得ようとするもので、その形
式は高温に適し経済性の点で蓄熱式とする。蓄熱体は煉
瓦やセラミックなど種々のものが利用出来、場合によっ
ては砕石など安価なものの利用も考えられるが、蓄熱式
に是非必要な高温の切替弁に適当なものが無い。これを
避けた蓄熱体とバーナの一体型では、バーナを複数個必
要とし、またデリケートな面のある点火を繰りかえすも
のであり、ストーカ燃焼など他種の方式では適用が困難
である。現在環境問題から廃棄物の溶融式の高温焼却が
ダイオキシンの発生抑制、灰分の無害化から求められ、
当然高温切替弁式の本来の高温蓄熱式熱交が必要とされ
ている。これに対して高炉式の水冷バタフライ弁では、
大がかりで厄介であり、水冷による熱損失も大きい。し
かも現在要望の多いのは、より小型の用途であり熱損失
の割合も小型の場合ほど増加する。
れた、高効率の高温熱交を得ようとするもので、その形
式は高温に適し経済性の点で蓄熱式とする。蓄熱体は煉
瓦やセラミックなど種々のものが利用出来、場合によっ
ては砕石など安価なものの利用も考えられるが、蓄熱式
に是非必要な高温の切替弁に適当なものが無い。これを
避けた蓄熱体とバーナの一体型では、バーナを複数個必
要とし、またデリケートな面のある点火を繰りかえすも
のであり、ストーカ燃焼など他種の方式では適用が困難
である。現在環境問題から廃棄物の溶融式の高温焼却が
ダイオキシンの発生抑制、灰分の無害化から求められ、
当然高温切替弁式の本来の高温蓄熱式熱交が必要とされ
ている。これに対して高炉式の水冷バタフライ弁では、
大がかりで厄介であり、水冷による熱損失も大きい。し
かも現在要望の多いのは、より小型の用途であり熱損失
の割合も小型の場合ほど増加する。
【０００４】
【課題を解決するための手段】セラミック技術の進歩に
より種々の部品がセラミック化されて来た。これを本切
替弁にも応用するのであるが、この場合あまり複雑な形
状は不適当であり、内燃機関で研究の進んでいる茸弁が
望ましい。また容量の増加にも、内燃機関と同様に、そ
の数を増やすことで対応するとコンパクトに納められ
る。さらに弁の駆動機構としても、電気部品や油圧部品
を使用すると、高熱により損傷の危険大きいので、これ
を避け空気圧ピストン、シリンダーを利用する。ただこ
の時も制御空気の断続に電磁弁など高熱に弱い電気部品
が必要となるが、電磁弁を高熱のおよばぬ離れた場所に
配置し、空気圧ピストンとの間を細い空気配管で結び、
高熱を遮断する。このように空気圧駆動とすると、茸弁
は空気圧ピストンと直結で簡単に駆動でき、複動式とす
るので耐熱で問題のバネのような金属部品も不要であ
る。このような構成で高さも低くなりコンパクトとな
る。熱交換器の内圧は一般に低い値で空気圧ピストンも
低圧で充分である。空気圧ピストンの潤滑油もセラミッ
クピストンのため不要で、高熱に弱い油を排除できる。
より種々の部品がセラミック化されて来た。これを本切
替弁にも応用するのであるが、この場合あまり複雑な形
状は不適当であり、内燃機関で研究の進んでいる茸弁が
望ましい。また容量の増加にも、内燃機関と同様に、そ
の数を増やすことで対応するとコンパクトに納められ
る。さらに弁の駆動機構としても、電気部品や油圧部品
を使用すると、高熱により損傷の危険大きいので、これ
を避け空気圧ピストン、シリンダーを利用する。ただこ
の時も制御空気の断続に電磁弁など高熱に弱い電気部品
が必要となるが、電磁弁を高熱のおよばぬ離れた場所に
配置し、空気圧ピストンとの間を細い空気配管で結び、
高熱を遮断する。このように空気圧駆動とすると、茸弁
は空気圧ピストンと直結で簡単に駆動でき、複動式とす
るので耐熱で問題のバネのような金属部品も不要であ
る。このような構成で高さも低くなりコンパクトとな
る。熱交換器の内圧は一般に低い値で空気圧ピストンも
低圧で充分である。空気圧ピストンの潤滑油もセラミッ
クピストンのため不要で、高熱に弱い油を排除できる。
【０００５】
【実施例】実施例について図面を参照して説明する。図
１は本発明の全体構成図を示す。１は蓄熱体、でありコ
ンパクトに構成する時はセラミックで精密成形するが、
経済性を主とするときは砕石などを利用するものとす
る。２は高温廃ガス用弁構成であり、３は高温予熱空気
用弁構成、である。それぞれ高温廃ガスの発生口と、高
温予熱空気の供給口に連絡されている。４は高温廃ガス
茸弁であり、閉止状態を示し、５は高温予熱空気茸弁で
あり、開放状態を示す。従って現在は高温予熱空気を、
蓄熱体１の放熱により発生している状態である。予熱空
気が蓄熱体１を上昇して高温となり、高温予熱空気茸弁
５を通り、右側の出口から出て行く。ある放熱時間が経
過して、空気温度が規定値より低下すると、この弁が閉
じて、逆に高温廃ガス茸弁４が開き、高温廃ガスが左側
の入口から流入し、弁を通って蓄熱体１を流下して、再
加熱して昇温し、蓄熱する。６は高温廃ガス弁幹であ
り、やはり高温廃ガスに接触するのでセラミックとす
る。７は高温予熱空気弁幹であり、やはり高温予熱空気
に接触するのでセラミックとする。８はサーボ空気ピス
トンであり、やはり高温廃ガスの熱伝導により高温とな
るのでセラミックとする。９もサーボ空気ピストンであ
り、やはり高温予熱空気の熱伝導により高温となるので
セラミックとする。１０、１１はサーボ空気シリンダー
であり、やはり高温環境の熱伝導により高温となるので
セラミックとする。また、これらの周囲全体は断熱材で
カバーして放熱を防ぎ、省エネを計る。この図では一対
の弁だけが示されているが、連続して作動せしめるため
には、複数対の弁を位相を均等にずらして組合わせるこ
とが当然必要である。また低温の入口弁は下方に対称に
設けられる。これは低温のため普通の鋼材の弁で充分で
ある。１２はサーボ空気配管であり、細い配管を長い距
離に配置するので、シリンダーに近い所はセラミックと
するが、その他の所は普通の鋼管で充分である。１３は
電磁弁、であってサーボ空気シリンダーに、複動のサー
ボ空気を送り、弁を開閉せしめる。ただし電磁弁は高熱
の影響のない離れた場所に設置するので、普通の電磁弁
が使用できる。
１は本発明の全体構成図を示す。１は蓄熱体、でありコ
ンパクトに構成する時はセラミックで精密成形するが、
経済性を主とするときは砕石などを利用するものとす
る。２は高温廃ガス用弁構成であり、３は高温予熱空気
用弁構成、である。それぞれ高温廃ガスの発生口と、高
温予熱空気の供給口に連絡されている。４は高温廃ガス
茸弁であり、閉止状態を示し、５は高温予熱空気茸弁で
あり、開放状態を示す。従って現在は高温予熱空気を、
蓄熱体１の放熱により発生している状態である。予熱空
気が蓄熱体１を上昇して高温となり、高温予熱空気茸弁
５を通り、右側の出口から出て行く。ある放熱時間が経
過して、空気温度が規定値より低下すると、この弁が閉
じて、逆に高温廃ガス茸弁４が開き、高温廃ガスが左側
の入口から流入し、弁を通って蓄熱体１を流下して、再
加熱して昇温し、蓄熱する。６は高温廃ガス弁幹であ
り、やはり高温廃ガスに接触するのでセラミックとす
る。７は高温予熱空気弁幹であり、やはり高温予熱空気
に接触するのでセラミックとする。８はサーボ空気ピス
トンであり、やはり高温廃ガスの熱伝導により高温とな
るのでセラミックとする。９もサーボ空気ピストンであ
り、やはり高温予熱空気の熱伝導により高温となるので
セラミックとする。１０、１１はサーボ空気シリンダー
であり、やはり高温環境の熱伝導により高温となるので
セラミックとする。また、これらの周囲全体は断熱材で
カバーして放熱を防ぎ、省エネを計る。この図では一対
の弁だけが示されているが、連続して作動せしめるため
には、複数対の弁を位相を均等にずらして組合わせるこ
とが当然必要である。また低温の入口弁は下方に対称に
設けられる。これは低温のため普通の鋼材の弁で充分で
ある。１２はサーボ空気配管であり、細い配管を長い距
離に配置するので、シリンダーに近い所はセラミックと
するが、その他の所は普通の鋼管で充分である。１３は
電磁弁、であってサーボ空気シリンダーに、複動のサー
ボ空気を送り、弁を開閉せしめる。ただし電磁弁は高熱
の影響のない離れた場所に設置するので、普通の電磁弁
が使用できる。
【０００６】
【発明の効果】高温の廃ガスを利用する高効率の安定し
た蓄熱式熱交換器が標準的に実現できて、高い省エネ効
果が得られる。ダイオキシンの発生防止の廃棄物高温焼
却などにも有利に利用され、空気予熱器の従来の欠点を
解決したものとして、高温の分野のみならず低温の分野
にも応用範囲が広い。
た蓄熱式熱交換器が標準的に実現できて、高い省エネ効
果が得られる。ダイオキシンの発生防止の廃棄物高温焼
却などにも有利に利用され、空気予熱器の従来の欠点を
解決したものとして、高温の分野のみならず低温の分野
にも応用範囲が広い。
【図１】本発明の全体構成図を示す。
１ 蓄熱体 ２ 高温廃ガス用弁構成 ３ 高温予熱空気用弁構成 ４ 高温廃ガス茸弁 ５ 高温予熱空気茸弁 ６ 高温廃ガス弁幹 ７ 高温予熱空気弁幹 ８ サーボ空気ピストン ９ サーボ空気ピストン １０ サーボ空気シリンダー １１ サーボ空気シリンダー １２ サーボ空気配管 １３ 電磁弁
Claims (1)
- 【請求項１】茸弁をセラミック製とし、この弁幹に直結
した複動式空気圧ピストン、シリンダーも同様セラミッ
クとし、作動用電磁弁は長い配管で隔離したコンパク
ト、耐熱、断熱を計った高温ガス切替弁。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8304898A JPH11280921A (ja) | 1998-03-30 | 1998-03-30 | 高温ガス切替弁 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8304898A JPH11280921A (ja) | 1998-03-30 | 1998-03-30 | 高温ガス切替弁 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11280921A true JPH11280921A (ja) | 1999-10-15 |
Family
ID=13791324
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8304898A Pending JPH11280921A (ja) | 1998-03-30 | 1998-03-30 | 高温ガス切替弁 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11280921A (ja) |
Cited By (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011149635A1 (en) | 2010-05-28 | 2011-12-01 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. | Reactor with reactor head and integrated valve |
| JP2013530038A (ja) * | 2010-05-28 | 2013-07-25 | エクソンモービル アップストリーム リサーチ カンパニー | 一体型吸着器ヘッド及び弁設計及びこれと関連したスイング吸着法 |
| US9017457B2 (en) | 2011-03-01 | 2015-04-28 | Exxonmobil Upstream Research Company | Apparatus and systems having a reciprocating valve head assembly and swing adsorption processes related thereto |
| US9675925B2 (en) | 2014-07-25 | 2017-06-13 | Exxonmobil Upstream Research Company | Apparatus and system having a valve assembly and swing adsorption processes related thereto |
| US9713787B2 (en) | 2014-12-10 | 2017-07-25 | Exxonmobil Upstream Research Company | Adsorbent-incorporated polymer fibers in packed bed and fabric contactors, and methods and devices using same |
| US9751041B2 (en) | 2015-05-15 | 2017-09-05 | Exxonmobil Upstream Research Company | Apparatus and system for swing adsorption processes related thereto |
| US9861929B2 (en) | 2015-05-15 | 2018-01-09 | Exxonmobil Upstream Research Company | Apparatus and system for swing adsorption processes related thereto |
| US10080991B2 (en) | 2015-09-02 | 2018-09-25 | Exxonmobil Upstream Research Company | Apparatus and system for swing adsorption processes related thereto |
| US10220345B2 (en) | 2015-09-02 | 2019-03-05 | Exxonmobil Upstream Research Company | Apparatus and system for swing adsorption processes related thereto |
| US10220346B2 (en) | 2015-10-27 | 2019-03-05 | Exxonmobil Upstream Research Company | Apparatus and system for swing adsorption processes related thereto |
| US10328382B2 (en) | 2016-09-29 | 2019-06-25 | Exxonmobil Upstream Research Company | Apparatus and system for testing swing adsorption processes |
| US10434458B2 (en) | 2016-08-31 | 2019-10-08 | Exxonmobil Upstream Research Company | Apparatus and system for swing adsorption processes related thereto |
| US10512893B2 (en) | 2014-12-23 | 2019-12-24 | Exxonmobil Upstream Research Company | Structured adsorbent beds, methods of producing the same and uses thereof |
| US10603626B2 (en) | 2016-09-01 | 2020-03-31 | Exxonmobil Upstream Research Company | Swing adsorption processes using zeolite structures |
| US11148091B2 (en) | 2016-12-21 | 2021-10-19 | Exxonmobil Upstream Research Company | Self-supporting structures having active materials |
| US11260339B2 (en) | 2016-03-18 | 2022-03-01 | Exxonmobil Upstream Research Company | Apparatus and system for swing adsorption processes related thereto |
| US11318410B2 (en) | 2018-12-21 | 2022-05-03 | Exxonmobil Upstream Research Company | Flow modulation systems, apparatus, and methods for cyclical swing adsorption |
| US11376545B2 (en) | 2019-04-30 | 2022-07-05 | Exxonmobil Upstream Research Company | Rapid cycle adsorbent bed |
| CN115574127A (zh) * | 2021-07-04 | 2023-01-06 | 上海睿筑环境科技有限公司 | 一种泄温用过热保护阀 |
-
1998
- 1998-03-30 JP JP8304898A patent/JPH11280921A/ja active Pending
Cited By (28)
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| US9047439B2 (en) | 2010-05-28 | 2015-06-02 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. | Reactor with reactor head and integrated valve |
| WO2011149635A1 (en) | 2010-05-28 | 2011-12-01 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. | Reactor with reactor head and integrated valve |
| CN102917784A (zh) * | 2010-05-28 | 2013-02-06 | 埃克森美孚化学专利公司 | 带有反应器集管和集成阀的反应器 |
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| US20110291051A1 (en) * | 2010-05-28 | 2011-12-01 | Frank Hershkowitz | Reactor With Reactor Head And Integrated Valve |
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| US9593778B2 (en) | 2011-03-01 | 2017-03-14 | Exxonmobil Upstream Research Company | Apparatus and systems having a reciprocating valve head assembly and swing adsorption processes related thereto |
| US9675925B2 (en) | 2014-07-25 | 2017-06-13 | Exxonmobil Upstream Research Company | Apparatus and system having a valve assembly and swing adsorption processes related thereto |
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