JP2003343829A - Regenerative burner - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、蓄熱式バーナ
ー、特に、所定範囲内で大きさの異なる蓄熱体を所定割
合で混合することにより、通過ガスの流動抵抗を増加さ
せることなく、蓄熱体の充填密度を高めることができ、
この結果、熱交換性能が向上することから、省エネルギ
ー化を図ることができる蓄熱式バーナーに関するもので
ある。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat storage type burner, and in particular, by mixing heat storage bodies of different sizes within a predetermined range at a predetermined ratio, the flow rate of the passing gas can be increased without increasing the flow resistance. The packing density can be increased,
As a result, the heat exchange performance is improved, and the present invention relates to a heat storage type burner capable of saving energy.
【０００２】[0002]
【従来の技術】蓄熱式バーナーは、バーナーに付随して
蓄熱体を設け、燃焼排ガスと燃焼空気との間で熱交換を
行い高温予熱空気を得て熱効率の高い燃焼を行うことが
できるバーナーである。2. Description of the Related Art A regenerative burner is a burner which is provided with a regenerator in association with the burner, and exchanges heat between combustion exhaust gas and combustion air to obtain high temperature preheated air for highly efficient combustion. is there.
【０００３】図１は、加熱炉に蓄熱式バーナーを設置し
た例を示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing an example in which a heat storage type burner is installed in a heating furnace.
【０００４】図１において、１は、加熱炉、２ａ、２ｂ
は、加熱炉１の壁面に相対して設けられた一対の蓄熱式
バーナー、３ａ、３ｂは、蓄熱式バーナー２ａ、２ｂ内
の蓄熱体である。蓄熱体３ａ、３ｂには、耐熱性が求め
られるのでセラミックボールやセラミックナゲット等が
用いられる。４ａ、４ｂは、燃料遮断弁でこの弁が開い
ている間は、図には示されていない燃料供給源より加圧
された燃料が所定流量で供給される。５ａ、５ｂは、燃
焼空気弁であり、この弁が開いている間は、図示されて
いない空気供給源より加圧された空気が所定流量で供給
される。６ａ、６ｂは，燃焼排ガス弁であり、この弁が
開いている間は、図に示されない排気ブロワにより蓄熱
体３ａ、３ｂを通過した燃焼排ガスを所定流量で吸引
し，大気に放出する。７は，加熱炉内の被加熱物であ
る。また、Ｔ１およびＴ２は、それぞれ温度計である。In FIG. 1, 1 is a heating furnace, 2a and 2b.
Is a pair of heat storage type burners 3a and 3b provided facing the wall surface of the heating furnace 1 and are heat storage bodies in the heat storage type burners 2a and 2b. Since heat resistance is required for the heat storage bodies 3a and 3b, ceramic balls, ceramic nuggets, or the like are used. The fuel shutoff valves 4a and 4b are supplied with fuel at a predetermined flow rate under pressure from a fuel supply source (not shown) while the valves are open. Reference numerals 5a and 5b denote combustion air valves. While the valves are open, pressurized air is supplied at a predetermined flow rate from an air supply source (not shown). Reference numerals 6a and 6b denote combustion exhaust gas valves. While the valves are open, an exhaust blower (not shown) sucks the combustion exhaust gas that has passed through the heat storage bodies 3a and 3b at a predetermined flow rate and discharges it to the atmosphere. Reference numeral 7 is an object to be heated in the heating furnace. Moreover, T1 and T2 are thermometers, respectively.
【０００５】図１において、例えば、バーナー２ａが燃
焼状態にある場合には、燃料遮断弁４ａが開いて燃料が
供給される。また、燃焼空気弁５ａが開き、燃焼排ガス
弁６ａが閉じて蓄熱体３ａに空気が押込まれる。蓄熱体
３ａを通過した空気は、蓄熱体３ａより熱を奪って高温
の予熱空気となってバーナー２ａに供給される。一方、
このときバーナー２ｂでは、燃料遮断弁４ｂ、燃焼空気
弁５ｂが閉じ、燃焼排ガス弁６ｂが開いており、燃焼排
ガスは、バーナー２ｂより吸引され、蓄熱体３ｂを経て
これを加熱した後，排気ブロワにより排気される。In FIG. 1, for example, when the burner 2a is in a combustion state, the fuel cutoff valve 4a is opened to supply the fuel. Further, the combustion air valve 5a is opened, the combustion exhaust gas valve 6a is closed, and air is pushed into the heat storage body 3a. The air that has passed through the heat storage body 3a takes heat from the heat storage body 3a and becomes high-temperature preheated air, which is supplied to the burner 2a. on the other hand,
At this time, in the burner 2b, the fuel cutoff valve 4b and the combustion air valve 5b are closed, and the combustion exhaust gas valve 6b is opened. The combustion exhaust gas is sucked from the burner 2b, heated through the heat storage body 3b, and then heated by the exhaust blower. Exhausted by.
【０００６】蓄熱式バーナーを用いた加熱炉で蓄熱燃焼
を行う場合には、一定時間毎にバーナー２ａと２ｂとの
燃焼を切り替える交番燃焼が行われる。切り替え時間
は、概略３０秒から２分間と短いのが普通である。そし
て、燃焼が切り替わり、バーナー２ｂが燃焼状態になっ
た場合には、燃料遮断弁４ｂが開き、燃焼空気弁５ｂが
開き燃焼排ガス弁６ｂが閉じて蓄熱体３ｂに空気が供給
される。蓄熱体３ｂを通過した空気は、蓄熱体３ｂより
熱を奪って高温の予熱空気となってバーナー２ｂに供給
される。一方、このときバーナー２ａでは、燃料遮断弁
４ａ、燃焼空気弁５ａは、閉じて燃焼排ガス弁６ａが開
いており、燃焼排気ガスは、バーナー２ａより吸引さ
れ、蓄熱体３ａを経てこれを加熱した後排気ブロワによ
り排気される。When heat storage combustion is performed in a heating furnace using a heat storage type burner, alternating combustion is performed to switch combustion between the burners 2a and 2b at regular intervals. The switching time is usually as short as approximately 30 seconds to 2 minutes. Then, when the combustion is switched and the burner 2b enters the combustion state, the fuel cutoff valve 4b is opened, the combustion air valve 5b is opened, the combustion exhaust gas valve 6b is closed, and air is supplied to the heat storage body 3b. The air that has passed through the heat storage body 3b takes heat from the heat storage body 3b and becomes high-temperature preheated air, which is supplied to the burner 2b. On the other hand, at this time, in the burner 2a, the fuel cutoff valve 4a and the combustion air valve 5a are closed and the combustion exhaust gas valve 6a is opened, and the combustion exhaust gas is sucked from the burner 2a and heated through the heat storage body 3a. It is exhausted by the rear exhaust blower.
【０００７】このような蓄熱式バーナーを用いた加熱炉
においては、蓄熱式バーナーが蓄熱状態にあっては、バ
ーナーに加熱炉内ガスを吸引するので、蓄熱体の高温側
は短時間で概略、炉内ガス温度まで加熱される。蓄熱体
を通過した炉内ガスは蓄熱体に熱を与えて低温となる。
ガスの吸引を継続すれば、蓄熱体の内部まで炉内ガス温
度まで加熱することが可能であるが、やがて蓄熱体を通
過した炉内ガスが流出する蓄熱体の低温側でのガス温度
が上昇する。蓄熱体を通過した炉内ガスは燃焼排ガス弁
を経て系外に排出されるので、蓄熱体の低温側でのガス
温度は燃焼排ガス弁の耐熱温度、例えば、経済的な値段
で入手できる弁では３５０℃程度を超えることはできな
い。In a heating furnace using such a heat storage type burner, when the heat storage type burner is in a heat storage state, since the gas inside the heating furnace is sucked into the burner, the high temperature side of the heat storage body can be roughly It is heated to the gas temperature in the furnace. The in-furnace gas that has passed through the heat storage body gives heat to the heat storage body and becomes a low temperature.
If gas suction is continued, it is possible to heat the inside of the heat storage body to the furnace gas temperature, but eventually the temperature of the gas on the low temperature side of the heat storage body rises, where the furnace gas that has passed through the heat storage body flows out. To do. Since the in-furnace gas that has passed through the heat storage body is discharged to the outside of the system via the combustion exhaust gas valve, the gas temperature on the low temperature side of the heat storage body is the heat resistant temperature of the combustion exhaust gas valve, for example, in the case of a valve that is available at an economical price. It cannot exceed 350 ° C.
【０００８】一方、蓄熱体の低温側での炉内ガス温度は
低すぎても問題がある。すなわち、燃焼排気ガス中に
は、水分のほか、燃料成分中に硫黄分等が含まれると、
１５０℃程度以下で燃焼排ガスの一部が凝縮して燃焼水
が生じることがある。燃焼水は配管や燃焼排ガス弁を腐
蝕するため、蓄熱体の低温側でのガス温度は最高３５０
℃以下、平均１８０℃程度に維持されることが好まし
い。一方、蓄熱式バーナーが燃焼状態にあっては、蓄熱
体低温側に常温の燃焼空気が供給され、これが蓄熱体を
通過する間に蓄熱体から熱を奪って予熱されバーナーに
供給される。蓄熱式バーナーの運転にあたっては、でき
るだけ高温の予熱空気を得ることのできる運転をするこ
とが好ましい。蓄熱式バーナーでは、得られる予熱空気
の温度は、炉内ガス温度が上限である。現実的には、炉
内ガス温度より２００℃程度低い予熱空気温度が得られ
れば良い。On the other hand, there is a problem if the furnace gas temperature on the low temperature side of the heat storage body is too low. That is, if the combustion exhaust gas contains sulfur and the like in the fuel component in addition to water,
At about 150 ° C. or less, a part of the combustion exhaust gas may be condensed to generate combustion water. Since the combustion water corrodes the piping and the combustion exhaust gas valve, the gas temperature on the low temperature side of the heat storage body is up to 350.
It is preferable that the temperature is maintained below 180 ° C. and about 180 ° C. on average. On the other hand, when the regenerative burner is in a burning state, the combustion air at room temperature is supplied to the low temperature side of the regenerator, and while passing through the regenerator, heat is taken from the regenerator and preheated to be supplied to the burner. When operating the regenerative burner, it is preferable to operate so that preheated air having a temperature as high as possible can be obtained. In the regenerative burner, the temperature of the preheated air obtained is the upper limit of the gas temperature in the furnace. In reality, a preheated air temperature lower than the furnace gas temperature by about 200 ° C. may be obtained.
【０００９】[0009]
【発明が解決しようとする課題】従来の蓄熱式バーナー
用蓄熱体としては、上述のように、耐熱性を有するセラ
ミックボールやセラミックナゲットが用いられてきた。
蓄熱式バーナーは、ほぼ一定の相当直径で製造された蓄
熱体を、蓄熱式バーナーの燃焼容量に応じて容積が決め
られた蓄熱体収納容器に充填することによって構成され
ていた。As a conventional heat storage material for a heat storage type burner, a ceramic ball or a ceramic nugget having heat resistance has been used as described above.
The heat storage type burner was configured by filling a heat storage body manufactured with a substantially constant equivalent diameter into a heat storage body storage container whose volume was determined according to the combustion capacity of the heat storage type burner.
【００１０】なお、上記相当直径とは、下式で定義され
るものである。The equivalent diameter is defined by the following equation.
【００１１】Ｄ＝（６Ｖ／π）1/3 但し、上式において、 Ｄ：蓄熱体の相当直径（ｍｍ） Ｖ：蓄熱体の体積（ｍｍ3） π：円周率D = (6V / π) 1/3 However, in the above formula, D: Equivalent diameter of the heat storage body (mm) V: Volume of the heat storage body (mm 3 ) π: Circular ratio
【００１２】しかしながら、相当直径が過大な蓄熱体を
用いた場合には、蓄熱体の表面積が不足して、十分な熱
交換ができず、高温の予熱空気を得ることができなかっ
た。一方、相当直径が過小な蓄熱体を用いた場合には、
蓄熱体の表面積は十分に確保できるが、通過するガスの
流動抵抗が増大して、蓄熱体が流動する問題があった。
また、給気ブロワや排気ブロワの動力が増大して運転費
が高騰する問題があった。However, when a heat storage material having an excessively large equivalent diameter was used, the surface area of the heat storage material was insufficient, sufficient heat exchange was not possible, and high temperature preheated air could not be obtained. On the other hand, when a heat storage body with an equivalent diameter is too small,
Although the surface area of the heat storage body can be sufficiently secured, there is a problem that the flow resistance of the passing gas increases and the heat storage body flows.
Further, there is a problem that the power supply of the air supply blower and the exhaust blower increases and the operating cost rises.
【００１３】さらに、蓄熱式バーナーは、長期間使用す
ると、特に高温側の蓄熱体が熱衝撃で割れ、その相当直
径が小さくなる傾向にあり、使用時間の増大と共に通過
するガスの流動抵抗が増加する傾向にあった。そこで、
一定期間使用した蓄熱体を収納容器から取り出し、節分
けしてその相当直径を±１ｍｍ程度の範囲内にとどめた
ものに、新しい蓄熱体を追加して使用していた。そし
て、相当直径が、初期の値より２ｍｍ程度小さくなった
ものについては廃棄していた。そのため、蓄熱式バーナ
ーのメンテナンス費用が大きな負担となっていた。Further, when the heat storage type burner is used for a long period of time, the heat storage body particularly on the high temperature side tends to crack due to thermal shock and its equivalent diameter tends to become smaller, and the flow resistance of the passing gas increases as the usage time increases. I tended to. Therefore,
The heat storage body used for a certain period of time was taken out of the storage container, and the heat storage body was divided into nodes and the equivalent diameter was kept within a range of about ± 1 mm, and a new heat storage body was additionally used. Then, those whose equivalent diameter was about 2 mm smaller than the initial value were discarded. Therefore, the maintenance cost of the regenerative burner has been a heavy burden.
【００１４】従って、この発明の目的は、所定範囲内で
大きさの異なる蓄熱体を所定割合で混合することによ
り、通過ガスの流動抵抗を増加させることなく、蓄熱体
の充填密度を高めることができ、この結果、熱交換性能
が向上することから、省エネルギー化を図ることができ
る蓄熱式バーナーを提供することにある。Therefore, an object of the present invention is to increase the packing density of the heat storage bodies without increasing the flow resistance of the passing gas by mixing the heat storage bodies having different sizes within a predetermined range at a predetermined ratio. Therefore, as a result, the heat exchange performance is improved, and it is an object of the present invention to provide a heat storage type burner capable of saving energy.
【００１５】[0015]
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記目的
を達成するために種々検討を重ねた。すなわち、本発明
者等は、図１に示す蓄熱式バーナーを設置した加熱炉に
おいて、蓄熱体として種々の寸法のセラミックボールを
用いて、予熱空気の温度や、通過ガスの流動抵抗を測定
する実験を行った。実験にあたっては、蓄熱式バーナー
の燃焼負荷を一定とし、温度計Ｔ１で測定される温度の
平均値を１３００℃に維持し、同時に、温度計Ｔ２で測
定される温度の平均値がほぼ２００℃で一定になるよう
に蓄熱体通過排気ガス流量を調節した。なお、セラミッ
クボールの材質は、アルミナを９０％以上含むものであ
った。Means for Solving the Problems The present inventors have made various studies in order to achieve the above object. That is, the inventors of the present invention conducted an experiment to measure the temperature of preheated air and the flow resistance of passing gas by using ceramic balls of various sizes as a heat storage body in a heating furnace equipped with the heat storage burner shown in FIG. I went. In the experiment, the combustion load of the regenerative burner was kept constant, the average value of the temperature measured by the thermometer T1 was maintained at 1300 ° C, and at the same time, the average value of the temperature measured by the thermometer T2 was about 200 ° C. The flow rate of exhaust gas passing through the heat storage body was adjusted so as to be constant. The material of the ceramic balls contained 90% or more of alumina.
【００１６】実験用セラミックボールの寸法について
は、寸法別に購入したボールを篩い分けして、表１に示
す寸法範囲内に調整した。また、実験は、表２に示すボ
ール種類と容積比率とを有する蓄熱体を用いて行った。
何れの蓄熱体も重量は、３００ｋｇであった。Regarding the dimensions of the experimental ceramic balls, the balls purchased according to the dimensions were sieved and adjusted within the size range shown in Table 1. Further, the experiment was performed using a heat storage body having the ball type and the volume ratio shown in Table 2.
The weight of each heat storage body was 300 kg.
【００１７】[0017]
【表１】 [Table 1]
【００１８】[0018]
【表２】 この結果、表３に示すような結果が得られた。[Table 2] As a result, the results shown in Table 3 were obtained.
【００１９】[0019]
【表３】 [Table 3]
【００２０】表３から以下のような知見を得た。The following findings were obtained from Table 3.
【００２１】Ｒ１では、蓄熱体の粒径が小さすぎるので
蓄熱体の流動化が顕著である。この結果、空気通過時の
流動抵抗が大きく変動するため、実用上の使用は不可能
である。Ｒ２では、本実験では大きな支障はなかった
が、安定燃焼が危ぶまれるので、実用上の使用は不可能
である。Ｒ７、Ｒ８は、蓄熱体の粒径が大きいので、蓄
熱体の流動化はないものの、何れも予熱空気温度と炉温
との温度差が２００℃以上であり、蓄熱体としての熱交
換能力が不足している。従って、実用上の使用は不可能
である。With R1, the heat storage body is remarkably fluidized because the particle size of the heat storage body is too small. As a result, the flow resistance when passing through the air fluctuates greatly, so that it cannot be practically used. In R2, there were no major problems in this experiment, but stable combustion is compromised, so practical use is impossible. In R7 and R8, since the particle size of the heat storage body is large, there is no fluidization of the heat storage body, but in both cases, the temperature difference between the preheating air temperature and the furnace temperature is 200 ° C. or more, and the heat exchange capacity as the heat storage body is high. It is insufficient. Therefore, practical use is impossible.
【００２２】これに対して、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６
は、予熱空気温度と炉温との温度差は、２００℃以下で
あり、蓄熱体として十分な熱交換能力を有している。従
って、実用上の使用は可能である。On the other hand, R3, R4, R5, R6
Has a temperature difference between the preheated air temperature and the furnace temperature of 200 ° C. or less, and has a sufficient heat exchange capacity as a heat storage body. Therefore, practical use is possible.
【００２３】また、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６の結果か
ら、蓄熱体を相当直径Ｄ順に並べたときの隣り合う相当
直径Ｄの差が１から３ｍｍの範囲内となるように、径の
異なる蓄熱体を組み合わせれば、予熱空気温度に顕著な
低下を生じさせずに、通過するガスの流動抵抗を大きく
減少させることができる。Further, from the results of R3, R4, R5, and R6, the heat storage bodies having different diameters are arranged so that the difference between the adjacent equivalent diameters D when the heat storage bodies are arranged in the order of the equivalent diameter D is within the range of 1 to 3 mm. The combination of bodies can greatly reduce the flow resistance of the passing gas without significantly reducing the preheated air temperature.
【００２４】この発明は、上記知見に基づきなされたも
のであって、下記を特徴とするものである。The present invention has been made based on the above findings and is characterized by the following.
【００２５】請求項１記載の発明は、異なる大きさの蓄
熱体を備えたことに特徴を有するものである。The invention according to claim 1 is characterized in that heat storage bodies of different sizes are provided.
【００２６】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、蓄熱体の大きさは、相当直径であり、前記
相当直径Ｄ（ｍｍ）は、下式、
Ｄ＝（６Ｖ／π）1/3
但し、上式において、
Ｖ：蓄熱体の体積（ｍｍ3）
π：円周率
で定義されることに特徴を有するものである。According to a second aspect of the invention, in the first aspect of the invention, the size of the heat storage body is an equivalent diameter, and the equivalent diameter D (mm) is expressed by the following equation: D = (6V / π) 1/3 However, in the above formula, it is characterized in that it is defined by V: volume (mm 3 ) of heat storage body π: circular constant.
【００２７】請求項３記載の発明は、請求項２記載の発
明において、蓄熱体を相当直径Ｄ順に並べたときの隣り
合う相当直径Ｄの差が１から３ｍｍの範囲内であること
に特徴を有するものである。The invention according to claim 3 is characterized in that, in the invention according to claim 2, the difference between adjacent equivalent diameters D when the heat storage bodies are arranged in order of the equivalent diameter D is within a range of 1 to 3 mm. I have.
【００２８】請求項４記載の発明は、請求項２または３
記載の発明において、７．０≦Ｄ≦２０．５であること
に特徴を有するものである。The invention according to claim 4 is the invention according to claim 2 or 3.
The described invention is characterized in that 7.0 ≦ D ≦ 20.5.
【００２９】請求項５記載の発明は、請求項２から４の
内の何れか１つに記載の発明において、７．０≦Ｄ≦１
０．５および１７．０≦Ｄ≦２０．５の積算容積率Ｙが
４０％以下であることに特徴を有するものである。但
し、前記積算容積率Ｙは、蓄熱体全容量に対して、相当
直径Ｄの蓄熱体の占める体積である。The invention according to claim 5 is the invention according to any one of claims 2 to 4, wherein 7.0≤D≤1.
The integrated volume ratio Y of 0.5 and 17.0 ≦ D ≦ 20.5 is 40% or less. However, the cumulative volume ratio Y is the volume occupied by the heat storage body having the equivalent diameter D with respect to the total capacity of the heat storage body.
【００３０】請求項６記載の発明は、対をなす蓄熱式バ
ーナーの蓄熱体が、相当直径Ｄの分布が同一である請求
項２から５の何れか１つの蓄熱体であることに特徴を有
するものである。The invention according to claim 6 is characterized in that the heat storage bodies of the pair of heat storage type burners are the heat storage bodies according to any one of claims 2 to 5 having the same distribution of the equivalent diameter D. It is a thing.
【００３１】請求項７記載の発明は、同一の燃焼制御ゾ
ーンに複数対設置された蓄熱式バーナーの蓄熱体が、相
当直径Ｄの分布が同一である請求項２から５の何れか１
つの蓄熱体であることに特徴を有するものである。The invention according to claim 7 is any one of claims 2 to 5, wherein a plurality of pairs of heat storage bodies of the heat storage type burner installed in the same combustion control zone have the same equivalent diameter D distribution.
It is characterized by being one heat storage body.
【００３２】[0032]
【発明の実施の形態】次に、この発明の一実施態様を、
図面を参照しながら説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Next, one embodiment of the present invention will be described.
A description will be given with reference to the drawings.
【００３３】この発明における数値の限定理由について
説明する。The reason for limiting the numerical values in the present invention will be described.
【００３４】蓄熱体を相当直径Ｄ順に並べたときの隣り
合う相当直径Ｄの差を、１から３ｍｍの範囲内に限定し
た理由は、１ｍｍ未満では、蓄熱体間の間隔が狭すぎて
蓄熱体が流動化し、一方、３ｍｍ超えでは、蓄熱体間の
間隔が広すぎて蓄熱体の熱交換性能が不十分であり、実
用的でないからである。The reason why the difference between the adjacent equivalent diameters D when the heat accumulators are arranged in the order of the equivalent diameter D is limited to the range of 1 to 3 mm is that the interval between the heat accumulators is too narrow when the distance is less than 1 mm. On the other hand, when it exceeds 3 mm, the space between the heat storage bodies is too wide and the heat exchange performance of the heat storage bodies is insufficient, which is not practical.
【００３５】７．０≦Ｄ≦２０．５の範囲内に限定した
理由は、７．０ｍｍ未満では、蓄熱体が小さすぎて蓄熱
体が流動化し、一方、２０．５ｍｍ超えでは、蓄熱体が
大きすぎて蓄熱体の熱交換性能が不十分であり、実用的
でないからである。The reason for limiting the range to 7.0≤D≤20.5 is that the heat storage body is too small to fluidize when it is less than 7.0 mm, while the heat storage body is fluidized when it exceeds 20.5 mm. This is because it is too large and the heat exchange performance of the heat storage body is insufficient, which is not practical.
【００３６】７．０≦Ｄ≦１０．５および１７．０≦Ｄ
≦２０．５の積算容積率Ｙを４０％以下に限定した理由
は、相当直径Ｄの小さい蓄熱体や大きい蓄熱体の占める
体積が増加して、積算容積率Ｙが４０％を超えると、蓄
熱体の充填率を増加させて、通過ガスの流動抵抗増加を
少なくしつつ熱交換性能を向上させることができないか
らである。なお、積算容積率Ｙとは、蓄熱体全容量に対
して、相当直径Ｄの蓄熱体の占める体積である。7.0≤D≤10.5 and 17.0≤D
The reason why the integrated volume ratio Y of ≦ 20.5 is limited to 40% or less is that when the volume occupied by the heat storage body with a small equivalent diameter D or the large heat storage body increases and the integrated volume ratio Y exceeds 40%, the heat storage is increased. This is because it is not possible to improve the heat exchange performance while increasing the filling rate of the body and suppressing the increase in flow resistance of the passing gas. The cumulative volume ratio Y is the volume occupied by the heat storage body having the equivalent diameter D with respect to the total capacity of the heat storage body.
【００３７】この発明によれば、蓄熱体の相当直径Ｄの
分布が同一である蓄熱体を、対をなす蓄熱式バーナーと
して用い、蓄熱式バーナーが複数対ある場合には、同一
の燃焼制御ゾーンにある蓄熱式バーナーとして用いるこ
とによって、各蓄熱体を通過するガスの流動抵抗が同一
となるので、蓄熱式バーナーの燃焼制御が容易に行え
る。According to the present invention, the heat storage bodies having the same distribution of the equivalent diameters D of the heat storage bodies are used as a pair of heat storage type burners, and when there are a plurality of pairs of heat storage type burners, the same combustion control zone is used. Since the flow resistance of the gas passing through each heat storage body becomes the same, the combustion control of the heat storage burner can be easily performed.
【００３８】次に、この発明を実施例によりさらに説明
する。Next, the present invention will be further described with reference to examples.
【００３９】対をなす蓄熱式バーナーの蓄熱体として、
両方とも表２に示すＲ３を用いた場合と、一方にＲ１、
他方にＲ３を用いた場合について、燃焼状態を比較し
た。As a heat storage body of a pair of heat storage type burners,
When R3 shown in Table 2 is used for both, and R1 for one side,
Combustion states were compared when R3 was used for the other.
【００４０】この結果、両方ともＲ３を用いた場合は、
蓄熱体の流動化も認められず、長時間に亘り安定燃焼が
行われた。一方、Ｒ１とＲ３の蓄熱体で対をなした場合
は、時間の経過とともにＲ１側での蓄熱体の流動化によ
り予熱空気温度が変動し、交番燃焼において炉内温度分
布の不均一が生じた。As a result, when both R3 are used,
No fluidization of the heat storage body was observed, and stable combustion was performed for a long time. On the other hand, when the R1 and R3 heat storage bodies make a pair, the preheated air temperature fluctuates due to the fluidization of the heat storage bodies on the R1 side with the passage of time, resulting in uneven temperature distribution in the furnace during alternating combustion .
【００４１】[0041]
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、以下のような有用な効果がもたらされる。
（１）所定範囲内で大きさの異なる蓄熱体を所定割合で
混合することにより、通過ガスの流動抵抗を増加させる
ことなく、蓄熱体の充填密度を高めることができ、この
結果、熱交換性能が向上するので、省エネルギー化を図
ることができる。
（２）蓄熱体の相当直径Ｄの分布が同一である蓄熱体
を、対をなす蓄熱式バーナーとして用い、蓄熱式バーナ
ーが複数対ある場合には、同一の燃焼制御ゾーンにある
蓄熱式バーナーとして用いることによって、各蓄熱体を
通過するガスの流動抵抗が同一となるので、蓄熱式バー
ナーの燃焼制御が容易に行える。
（３）長期間使用して相当直径Ｄが小さくなった蓄熱体
であっても、相当直径Ｄが大きい蓄熱体との組み合わせ
で使用することが可能となり、蓄熱体の使用寿命を延ば
すことができる。従って、蓄熱式バーナーのメンテナン
ス費用を削減することができる。As described above, according to the present invention, the following useful effects are brought about. (1) By mixing the heat storage bodies of different sizes within a predetermined range at a predetermined ratio, the packing density of the heat storage bodies can be increased without increasing the flow resistance of the passing gas, and as a result, the heat exchange performance. The energy consumption can be improved because the energy consumption is improved. (2) A heat storage body having the same distribution of equivalent diameters D of the heat storage body is used as a pair of heat storage type burners, and when there are a plurality of pairs of heat storage type burners, as a heat storage type burner in the same combustion control zone. By using the same, the flow resistance of the gas passing through each heat storage body becomes the same, so that the combustion control of the heat storage burner can be easily performed. (3) Even if the heat storage body whose equivalent diameter D has become small over a long period of time can be used in combination with the heat storage body having a large equivalent diameter D, the service life of the heat storage body can be extended. . Therefore, the maintenance cost of the heat storage type burner can be reduced.
【図１】蓄熱式バーナー加熱炉の概略断面図である。FIG. 1 is a schematic sectional view of a regenerative burner heating furnace.
１：加熱炉 ２ａ、２ｂ：蓄熱式バーナー ３ａ、３ｂ：蓄熱体 ４ａ、４ｂ：燃焼遮断弁 ５ａ、５ｂ：燃焼空気弁 ６ａ、６ｂ：燃焼排ガス弁 ７：被加熱物 1: heating furnace 2a, 2b: Heat storage type burner 3a, 3b: heat storage body 4a, 4b: Combustion cutoff valve 5a, 5b: Combustion air valve 6a, 6b: Combustion exhaust gas valve 7: Object to be heated
Claims (7)
徴とするの蓄熱式バーナー。1. A heat storage type burner comprising heat storage bodies of different sizes.
り、前記相当直径Ｄ（ｍｍ）は、下式、 Ｄ＝（６Ｖ／π）1/3 但し、上式において、 Ｖ：蓄熱体の体積（ｍｍ3） π：円周率 で定義されることを特徴とする、請求項１記載の蓄熱式
バーナー。2. The size of the heat storage body is an equivalent diameter, and the equivalent diameter D (mm) is expressed by the following formula: D = (6V / π) 1/3 where V: heat storage body (Mm 3 ) π of π: circular constant, the heat storage type burner according to claim 1.
の隣り合う相当直径Ｄの差は、１から３ｍｍの範囲内で
あることを特徴とする、請求項２記載の蓄熱式バーナ
ー。3. The heat storage burner according to claim 2, wherein a difference between adjacent equivalent diameters D when the heat storage bodies are arranged in the order of equivalent diameter D is within a range of 1 to 3 mm.
とする、請求項２または３記載の蓄熱式バーナー。4. The heat storage type burner according to claim 2 or 3, wherein 7.0 ≦ D ≦ 20.5.
Ｄ≦２０．５の積算容積率Ｙは、４０％以下であること
を特徴とする、請求項２から４の何れか１つに記載の蓄
熱式バーナー。但し、前記積算容積率Ｙは、蓄熱体全容
量に対して、相当直径Ｄの蓄熱体の占める体積である。5. 7.0 ≦ D ≦ 10.5 and 17.0 ≦
The regenerative burner according to any one of claims 2 to 4, wherein the integrated volume ratio Y of D ≤ 20.5 is 40% or less. However, the cumulative volume ratio Y is the volume occupied by the heat storage body having the equivalent diameter D with respect to the total capacity of the heat storage body.
当直径Ｄの分布が同一である請求項２から５の何れか１
つの蓄熱体であることを特徴とする蓄熱式バーナー。6. The heat accumulating body of a heat accumulating burner forming a pair has the same distribution of equivalent diameters D. 1.
A heat storage type burner characterized by being one heat storage body.
た蓄熱式バーナーの蓄熱体が、相当直径Ｄの分布が同一
である請求項２から５の何れか１つの蓄熱体であること
を特徴とする蓄熱式バーナー。7. The heat storage body of a heat storage type burner installed in plural pairs in the same combustion control zone, wherein the distribution of equivalent diameters D is the same. Heat storage type burner.
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|---|---|---|---|
| JP2002149345A JP2003343829A (en) | 2002-05-23 | 2002-05-23 | Regenerative burner |
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|---|---|
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2002
- 2002-05-23 JP JP2002149345A patent/JP2003343829A/en active Pending
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