JP2639593B2 - 蓄熱用耐火物の空積み構造 - Google Patents
蓄熱用耐火物の空積み構造Info
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B5/00—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
- C03B5/16—Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
- C03B5/235—Heating the glass
- C03B5/237—Regenerators or recuperators specially adapted for glass-melting furnaces
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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- Organic Chemistry (AREA)
- Glass Melting And Manufacturing (AREA)
Description
蓄熱設備で用いられる蓄熱用耐火物の空積み構造に関す
る。
口から排出されて蓄熱室に導かれた高温の排ガスによっ
て加熱され、その内部に熱を蓄える。高温の排ガスと耐
火物との間の熱の授受は、主として輻射伝熱による。
空気の予熱に使用され、この場合の熱の授受は、主とし
て対流伝熱によって行われる。
昭55−149139号公報記載のものが知られている。
に、四角筒の稜線を切除して稜面10aとした外輪郭八角
形をなし、上、下の端面に互いに係合可能な凸部101b、
凹部101cを形成した四角筒状の多数の耐火煉瓦101を、
隣接するもの同志稜面101aを当接させ、耐火煉瓦101の
内部と、4つの耐火煉瓦101に囲まれた領域とによって
形成される上下に開口した空間をそれぞれ水平方向で交
互に並設すると共に、耐火煉瓦101の内部によって形成
される空間と、4つの耐火煉瓦101に囲まれた領域によ
って形成される空間とが上下方向に交互に連接されて上
下方向の多数のガス貫流路102が形成されるように、上
端面の凸部101bと下端面の凹部101cとを係合させて多層
に空積みした構造(以下、このような空積み構造を「ク
ローズ積み」という。)となっている。
体積に比して表面積が大きいので、排ガスと耐火煉瓦10
1との間の対流伝熱による熱の授受にとっては効率がよ
いとされている。
においては、多数のガス貫流路102は、上下にのみ出入
口を持ってそれぞれが独立しているため、必然的に個々
のガス貫流路102の一方から入るガスは他方から出るこ
ととなる。
の排ガスは、そのガス流の断面において、温度において
も流速においても一様に分布していない。このような排
ガスの不均一性を少しでも少なくするために、ガス貫流
路102の上方に空間部を大きく取る場合もあるが、それ
でも不均一性はなくならない。従って、温度及び流速が
不均一な高温排ガスがそのまま上記空間部で分配されて
個々のガス貫流路102へと流れ込むことになる。その結
果、各ガス貫流路102に分配された高温排ガスは、温度
においても流速すなわち体積においても不均一となり、
結局蓄熱用耐火物の水平方向での分布において熱交換速
度にむらを生ずる。
の温度差は、時間が経過しても是正されることなく、高
温部ほど熱交換能率が早く低下し、部分的に高温の排ガ
スがそのまま煙道に排出されたりする。その結果、一定
時間内に行われる全体の熱交換効率を下げるという不都
合が生ずる。このことは、加熱された耐火煉瓦と冷たい
燃焼用空気との熱交換についても同様である。
(単位体積当りのガスとの接触面積)の面で一層有利で
あると共に、力学的に安定で、実用的である空積み構造
が求められている。
て全体の熱交換効率を向上し得ると共に、有効比表面積
を十分に維持しながら、耐火煉瓦の使用重量を減少し
得、かつ力学的に安定で、実用的な蓄熱用耐火物の空積
み構造の提供を目的とする。
積み構造は、角筒状の多数の耐火煉瓦を空積みして上下
方向の多数のガス貫流路を形成する蓄熱用耐火物の空積
み構造において、稜面に凹凸を設けた標準高さの耐火煉
瓦と標準高さの1/4以上1/2以下の耐火煉瓦を、隣接する
前記ガス貫流路が所要位置において連通するように隣接
するもの同志凹凸を噛み合わせて多層に空積みしたもの
である。
れて、一体的になると共に、隣り合う上下方向のガス貫
流路が水平方向のガス貫流路によって連通され、かつ背
の低い耐火煉瓦の上下の端面及びこれに隣接する標準高
さの耐火煉瓦の稜面の少なくとも1/2がガス貫流路に露
出される。
ると、高さ方向の寸法が小さすぎて強度が不足し、空積
み構造を力学的に安定に保つことが困難となる。又、高
さが標準高さの1/2を超えると、ガス貫流路に露出され
る面積が減少し、かつ耐火煉瓦の使用重量の低減の効果
をあまり期待できない。
もよく、このようにすることにより有効比表面積を増大
することができる。
る。
略化した斜視図である。
ば150mm)の耐火煉瓦1と、標準高さの1/4以上1/2以下
の背の低い耐火煉瓦2とから構成されている。
組成の電気溶融物を鋳型に流し込んで製造され、第2図
に示すように、四角筒の稜線を切除して稜面とした外輪
郭八角形をなし、全ての稜面に軸方向(図においては上
下方向)と直角の方向へ延在し、かつ軸方向へ展開する
と共に、互いに噛合可能な波形の凹凸3を形成し、又、
内、外側面に同様の凹凸4,5を形成した四角筒状に設け
られている。両耐火煉瓦1,2の軸方向の空間部は、後述
するようにガス貫流路を形成する。
図、第3図のように、各層においていずれか一方の耐火
煉瓦1の1個に対して他方の耐火煉瓦2の4個が稜面の
凹凸3を互いに噛合させて配置されている。このため、
稜面で得ることができないから水平方向からの力に対し
て非常に安定である。そして、上記配置により、標準高
さの耐火煉瓦1の空間部によるガス貫流路6a、標準高さ
の耐火煉瓦1と背の低い耐火煉瓦2とによって囲まれた
領域からなるガス貫流路6b、及び背の低い耐火煉瓦2の
空間部によるガス貫流路6cがそれぞれ上下方向へ貫通し
て設けられており、隣接する後二者は、上部を介して互
いに連通されていると共に、ガス貫流路6a及び6bとガス
貫流路6cとがそれぞれ水平方向に交互に並設されてい
る。
えば第1図に示すように、ガス貫流路6a,6b,6cが、6c→
6b→6a→6b→6c→…となるように空積みされ、ガス貫流
路6cが5層目ごとに現われ、連続した4層が繰り返し単
位となる。従って、各ガス貫流路6a,6b,6cの連設によっ
て形成される上下方向の多数のガス貫流路は、ガス貫流
路の6cの上方に形成される水平方向のガス貫流路6dによ
って互いに連通されると共に、背の低い耐火煉瓦2の上
下の端面及びこの耐火煉瓦2に隣接する標準高さの耐火
煉瓦1の稜面の少なくとも1/2がガス貫流路に露出され
る。
とができ、熱の有効利用を図ることができる。又、水平
方向の流れは、上下方向の流れに乱流を発生させるか
ら、この面からも熱の有効利用を一層助長する。
煉瓦の作用重量を低減することができる。
のり140×140mm及び170×1270mm、厚さ30mm)並びに高
さを40mm、51mm、70mmとした背の低い耐火煉瓦(内のり
140×140mm及び170×170mm、厚さ30mm)であって、上下
の端面を除く、稜面、外側面及び内側面に、高さ10mm、
ピッチ33mmの波形の凹凸を形成したものを用いた本発明
に係る空積み構造、及び比較例として上記標準高さのも
のを用いたクローズ積みを行い、それぞれの積み方を代
表するユニット当りの有効比表面積とその使用重量を計
測した。クローズ積みの場合の使用重量及び有効比表面
積をそれぞれ100とした場合の本発明の積み方に使用重
量及び有効比表面積の割合は、第4図に示すようになっ
た。図中、140/30は、内の寸法が140mmで、厚さが30mm
であることを示す。同様に170/30は、内の寸法が170mm
で、厚さが30mmであることを示す。
置のうち、実線Lで囲まれた領域であり、4個分の標準
高さの耐火煉瓦1と、4個分の背の低い耐火煉瓦2とが
その中に含まれる。又、クローズ積みのユニットとは、
上記実線Lで囲まれた同一の領域において背の低い耐火
煉瓦2を標準高さの耐火煉瓦1に置きかえたものであ
り、8個分の標準高さの耐火煉瓦がその中に含まれる。
効比表面積は、クローズ積みに対しておよそ90%から80
%の範囲に減少する一方、使用重量は、75%から65%の
範囲に減少する。換言すれば、有効比表面積の減少割合
を10〜20%と低く維持しながら、耐火煉瓦の使用重量を
25〜30%減少し得ることがわかった。
一方の耐火煉瓦1の1個に対して他方の耐火煉瓦2の4
個が稜面の凹凸3を噛合させた配置とする場について述
べたが、これに限らず、例えば第3図に示す積み方のユ
ニットにおける対角線上のいずれか1対の背の低い耐火
煉瓦2を標準高さの耐火煉瓦1と置きかえた配置、その
他の配置としてもよく、又、4層が繰り返し単位の空積
みとする場合に限らず、繰り返し単位を5層又は6層等
としたり、不規則としてもよい。
えば第5図,第6図又は第7図に示すものとしてよい。
第5図に示す耐火煉瓦1′,2′は、全ての稜面及び外側
面に第2図と同様の波形の凹凸3,4を設ける一方、内側
面に軸方向と同方向へ延在し、かつ周方向へ展開する波
形の凹凸7を設けたものであり、第6図に示す耐火煉瓦
1″,2″は、全ての稜面にのみ第2図と同様の波形の凹
凸3を設け、外側面及び内側面に凹凸を設けることなく
平面としたものである。又、第7図に示す耐火煉瓦1
,2は、全ての稜面に軸方向と同方向へ延在し、かつ
周方向へ展開する波形の凹凸8を設ける一方、内、外側
面に稜面と同様に軸方向と同方向へ延在し、かつ周方向
へ展開する凹凸9,10を設けたものである。
ように、第3図に示す耐火煉瓦1,2の配置を、水平方向
の位相をずらして空積みする場合に限らず、例えば第3
図に示す耐火煉瓦1,2の配置の位相をずらすことなく直
列に空積みするようにしてもよい。この場合、第7図に
示す耐火煉瓦1,2は用いることができない。
み合わされて一体的になるので、稜面で滑ることがな
く、水平方向からの力に対し非常に安定で、かつ実用的
となる。
貫流路によって連通されるので、耐火煉瓦全体の温度を
均一にすることができ、ひいては熱の有効利用が図れて
全体の熱交換効率を向上することができる。その上、水
平方向の流れは、上下方向の流れに乱流を発生させるこ
とができ、一層の熱の有効利用を図ることができる。
する標準高さの耐火煉瓦の稜面の少なくとも1/2がガス
貫流路に露出されるので、有効比表面積をほとんど変化
させないで、耐火煉瓦の使用重量を低減することがで
き、ひいては経済的な面で耐火煉瓦の有効利用を図るこ
とができるのみならず、高く積み上げられた耐火煉瓦の
下部のものにかかる荷重を減らすことができる。
明に係る蓄熱用耐火物の空積み構造の簡略化した斜視
図、第2図は上記空積み構造に用いた耐火煉瓦の斜視
図、第3図は空積み構造の各層の耐火煉瓦の配置を示す
斜視図、第4図はクローズ積みに対する本発明の空積み
構造における耐火煉瓦の使用重量及び有効比表面積の割
合を示す説明図、第5図,第6図及び第7図はそれぞれ
本発明の空積み構造に用いた他の耐火煉瓦の斜視図、第
8図は従来の蓄熱用耐火物の空積み構造の一部分を示す
斜視図である。 1,1′,1″,1……耐火煉瓦 2,2′,2″,2……耐火煉瓦 3,4,5……凹凸 6a,6b,6c,6d……ガス貫流路 7,8,9,10……凹凸
Claims (1)
- 【請求項1】角筒状の多数の耐火煉瓦を空積みして上下
方向の多数のガス貫流路を形成する蓄熱用耐火物の空積
み構造において、稜面に凹凸を設けた標準高さの耐火煉
瓦と標準高さの1/4以上1/2以下の耐火煉瓦を、隣接する
前記ガス貫流路が所要位置において連通するように隣接
するもの同志凹凸を噛み合わせて多層に空積みしたこと
を特徴とする蓄熱用耐火物の空積み構造。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1306884A JP2639593B2 (ja) | 1989-11-27 | 1989-11-27 | 蓄熱用耐火物の空積み構造 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1306884A JP2639593B2 (ja) | 1989-11-27 | 1989-11-27 | 蓄熱用耐火物の空積み構造 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03170338A JPH03170338A (ja) | 1991-07-23 |
JP2639593B2 true JP2639593B2 (ja) | 1997-08-13 |
Family
ID=17962412
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1306884A Expired - Lifetime JP2639593B2 (ja) | 1989-11-27 | 1989-11-27 | 蓄熱用耐火物の空積み構造 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2639593B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AT519365B1 (de) * | 2017-06-21 | 2018-06-15 | Saaeed A Neama Aljazaari | Energiespeicher |
-
1989
- 1989-11-27 JP JP1306884A patent/JP2639593B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH03170338A (ja) | 1991-07-23 |
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