JPH0144897Y2 - - Google Patents
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- JPH0144897Y2 JPH0144897Y2 JP1986198808U JP19880886U JPH0144897Y2 JP H0144897 Y2 JPH0144897 Y2 JP H0144897Y2 JP 1986198808 U JP1986198808 U JP 1986198808U JP 19880886 U JP19880886 U JP 19880886U JP H0144897 Y2 JPH0144897 Y2 JP H0144897Y2
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- refractory
- temperature
- combustion
- air mixture
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Landscapes
- Gas Burners (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
産業上の利用分野
本考案はバツクフアイアーを完全に防止して、
耐用性が良く、高温燃焼を長期間実施できるガス
燃焼用平面バーナーに関する。
耐用性が良く、高温燃焼を長期間実施できるガス
燃焼用平面バーナーに関する。
従来の技術
近年、あらゆる加熱炉を対象とした燃焼装置と
してバーナーに代わり、第２図ａおよびｂに示す
ようなバーニングウオールが知られている。
してバーナーに代わり、第２図ａおよびｂに示す
ようなバーニングウオールが知られている。
バーニングウオールとは一名ルミナスウオール
（輝炎壁）とも称し、最初アメリカで開発された
ガス燃焼方式としてルミナスウオール炉があり、
第２図ａおよびｂに示すごとく、燃料ガスＧと燃
焼用空気Ａを混合し、通気性耐火物１内に混合ガ
スを吹き込み、耐火物１内で燃焼させ、炉内壁面
（輝炎面）を最高温度に保持し、炉内の被加熱物
を、バーニングウオール面からの輻射伝熱と燃料
ガスの対流伝熱で加熱するものである。
（輝炎壁）とも称し、最初アメリカで開発された
ガス燃焼方式としてルミナスウオール炉があり、
第２図ａおよびｂに示すごとく、燃料ガスＧと燃
焼用空気Ａを混合し、通気性耐火物１内に混合ガ
スを吹き込み、耐火物１内で燃焼させ、炉内壁面
（輝炎面）を最高温度に保持し、炉内の被加熱物
を、バーニングウオール面からの輻射伝熱と燃料
ガスの対流伝熱で加熱するものである。
考案が解決しようとする課題
この場合、従来のバーニングウオール面を1000
℃以上の高温に保持すると、壁面熱伝導および内
燃焼帯が背面に移行し、そのまゝ放置すると混気
チヤンバー２まで達してバツクフアイアーを起こ
し、装置自体を損傷させるという致命的な欠陥が
ある。
℃以上の高温に保持すると、壁面熱伝導および内
燃焼帯が背面に移行し、そのまゝ放置すると混気
チヤンバー２まで達してバツクフアイアーを起こ
し、装置自体を損傷させるという致命的な欠陥が
ある。
したがつて、従来のバーニングウオールの実用
範囲輝炎面温度は800〜1000℃程度にとどまり、
高温工業用における1200℃以上の高温炉には全く
採用されていなかつた。
範囲輝炎面温度は800〜1000℃程度にとどまり、
高温工業用における1200℃以上の高温炉には全く
採用されていなかつた。
従来のバーニングウオールにおいては、第４図
に示す輝炎壁内の温度分布のごとく、輝炎面（炉
内面）から約10mmでの温度差4Tが500〜600℃も
あり、バーニングウオール内に発生する内部歪が
大きく、通気性耐火物の組織、強度を低下し、耐
久性に著しく欠点があつた。
に示す輝炎壁内の温度分布のごとく、輝炎面（炉
内面）から約10mmでの温度差4Tが500〜600℃も
あり、バーニングウオール内に発生する内部歪が
大きく、通気性耐火物の組織、強度を低下し、耐
久性に著しく欠点があつた。
そのため、鉄鋼業、窯業その他高温工業の分野
においてバーニングウオール方式が全く採用され
ていない現状である。
においてバーニングウオール方式が全く採用され
ていない現状である。
課題を解決するための手段
本考案はこのような欠点を解決したバツクフア
イアーを完全に防止し、耐用性が良く高温燃焼を
長期間連続実施できるガス燃焼用平面バーナーを
提供することを目的とする。
イアーを完全に防止し、耐用性が良く高温燃焼を
長期間連続実施できるガス燃焼用平面バーナーを
提供することを目的とする。
本考案の具体例を図面にもとずいて説明する。
第１図において、耐火物層１１は炉壁厚さ方向に
順次配設して構成されている。すなわち耐火物層
１１は、炉内面１８側には赤熱された際に輻射能
の良いSi3N4系耐火物またはSiC系耐火物２１、
中間部はAl2O3−SiO2系キヤスタブルまたは耐火
れんが２２、背面１６側は耐火物層１１から混気
チヤンバー室１２への伝熱を断つための、断熱キ
ヤスタブルまたは断熱れんがあるいはセラミツク
アイバーシート２３を構成部材とする。
第１図において、耐火物層１１は炉壁厚さ方向に
順次配設して構成されている。すなわち耐火物層
１１は、炉内面１８側には赤熱された際に輻射能
の良いSi3N4系耐火物またはSiC系耐火物２１、
中間部はAl2O3−SiO2系キヤスタブルまたは耐火
れんが２２、背面１６側は耐火物層１１から混気
チヤンバー室１２への伝熱を断つための、断熱キ
ヤスタブルまたは断熱れんがあるいはセラミツク
アイバーシート２３を構成部材とする。
このように構成したガス燃焼用平面バーナーの
混気チヤンバー室１２に供給された、燃料ガスＧ
と燃焼用空気Ａを混合した混気ガスの動圧は、遮
蔽板１４に遮えぎられて抑えられ均一に分散す
る。そして、混合ガスは混気チヤンバー室１２内
周面と遮蔽板１４間の間隙へ迂回して耐火物層１
１側の混気チヤンバー室１２に至り、耐火物層１
１に埋め込まれ、耐火物１１を貫通している多数
の細管１３に均一に供給される。炉内面に噴出す
る混合ガスは、多数のごく薄い炎３５の面となつ
て燃焼する。そして、耐火物層１１の炉内面１８
側が赤熱され、熱を炉内に輻射する。
混気チヤンバー室１２に供給された、燃料ガスＧ
と燃焼用空気Ａを混合した混気ガスの動圧は、遮
蔽板１４に遮えぎられて抑えられ均一に分散す
る。そして、混合ガスは混気チヤンバー室１２内
周面と遮蔽板１４間の間隙へ迂回して耐火物層１
１側の混気チヤンバー室１２に至り、耐火物層１
１に埋め込まれ、耐火物１１を貫通している多数
の細管１３に均一に供給される。炉内面に噴出す
る混合ガスは、多数のごく薄い炎３５の面となつ
て燃焼する。そして、耐火物層１１の炉内面１８
側が赤熱され、熱を炉内に輻射する。
細管１３の孔径は混合ガスの吐出スピードを混
合ガスの燃焼伝播速度以上に保持（調節）できる
ように決める。この際に、細管１３に混合ガスが
均一に供給されるので孔径の決定が容易である。
合ガスの燃焼伝播速度以上に保持（調節）できる
ように決める。この際に、細管１３に混合ガスが
均一に供給されるので孔径の決定が容易である。
細管１３の炉内面１７側と耐火物層１１の炉内
面１８側の温度が混合ガスの発火温度以上になつ
ても、細管１３の背面１５側と耐火物層１１の背
面１６側は混合ガスによつて冷却されるため、バ
ツクフアイアーの危険がない。さらに、混気チヤ
ンバー室１２と遮蔽板１４の間隙を、混気チヤン
バー室１２に混合ガスを導入する導入管１９の断
面積より小さくして、バツクフアイアーに対しさ
らに安全性を高める。
面１８側の温度が混合ガスの発火温度以上になつ
ても、細管１３の背面１５側と耐火物層１１の背
面１６側は混合ガスによつて冷却されるため、バ
ツクフアイアーの危険がない。さらに、混気チヤ
ンバー室１２と遮蔽板１４の間隙を、混気チヤン
バー室１２に混合ガスを導入する導入管１９の断
面積より小さくして、バツクフアイアーに対しさ
らに安全性を高める。
細管１３の孔径は１〜10mmが好ましく、１mm未
満だと燃焼パワーが小さすぎ、10mmをこえると従
来の単管バーナーと変らず、バツクフアイアーの
危険が増大し、混合ガス供給の背圧を高く保つた
め供給量が大容量に限られる。
満だと燃焼パワーが小さすぎ、10mmをこえると従
来の単管バーナーと変らず、バツクフアイアーの
危険が増大し、混合ガス供給の背圧を高く保つた
め供給量が大容量に限られる。
細管１３の断面形状は円形、楕円形、四角形、
多角形等いずれでもよいが一般に円形であつて、
金属製（SUS、耐熱金属等）またはセラミツク
製（Si3N4，SiC，Al2O3等）を使用する。
多角形等いずれでもよいが一般に円形であつて、
金属製（SUS、耐熱金属等）またはセラミツク
製（Si3N4，SiC，Al2O3等）を使用する。
以上のような技術的構成とすることにより、従
来のバーニングウオールに使用される通気性耐火
物に比較し、組織が緻密で強度が高く、急熱、冷
却の温度サイクルに対し耐用性が良い。セラミツ
クフアイバーシートを急熱、冷却の温度サイクル
に対し耐用性が良い。
来のバーニングウオールに使用される通気性耐火
物に比較し、組織が緻密で強度が高く、急熱、冷
却の温度サイクルに対し耐用性が良い。セラミツ
クフアイバーシートを急熱、冷却の温度サイクル
に対し耐用性が良い。
また耐火物層１１の炉内面１８の細管１３の開
孔部の周辺を該細孔と同心の凹状部とした実施態
様もある（図示せず）。凹状部の断面形状は円形、
楕円形、四角形、多角形等のいずれも良い。炎３
５の輻射熱が耐火物層１１の炉内面１８に伝わり
易い利点がある。
孔部の周辺を該細孔と同心の凹状部とした実施態
様もある（図示せず）。凹状部の断面形状は円形、
楕円形、四角形、多角形等のいずれも良い。炎３
５の輻射熱が耐火物層１１の炉内面１８に伝わり
易い利点がある。
次に本考案の一具体例を示す。
ガス燃焼用平面バーナー仕様
燃料ガス：LPG（燃焼伝播速度（温度50℃）
0.55ｍ／sec）
供給量：LPG3Nm3／Ｈ，Air73.5Nm3／Ｈ
背圧360mmAq
平面バーナー面積：400mm×400mm＝0.16m2
耐火物層厚：｛Si3N4系またはSiC系耐火物10
mm、Al2O3−SiO2系キヤスタブル50mm、断
熱キヤスタブル10mm｝ 細管本数：360本 細管材質：SUS 細管寸法：内径２mmφ 細管内ガス流速：18.7ｍ／sec 遮蔽板寸法：396mm×396mm 遮蔽板材質：SS41 炉内面温度：1200℃ 背面温度：41℃ 前記具体例の細管１３の開孔部の周辺を凹状部
にした他の具体例（図示せず）は、 炉内面温度：1300℃（凹部寸法径５mmφ、深さ
５mm） 両具体例とも、混合ガス供給量60Nm3／Ｎ（細
管内ガス流速14.7ｍ／sec）〜240Nm2／Ｎの範囲
で安定した高温燃焼が行なえた。
mm、Al2O3−SiO2系キヤスタブル50mm、断
熱キヤスタブル10mm｝ 細管本数：360本 細管材質：SUS 細管寸法：内径２mmφ 細管内ガス流速：18.7ｍ／sec 遮蔽板寸法：396mm×396mm 遮蔽板材質：SS41 炉内面温度：1200℃ 背面温度：41℃ 前記具体例の細管１３の開孔部の周辺を凹状部
にした他の具体例（図示せず）は、 炉内面温度：1300℃（凹部寸法径５mmφ、深さ
５mm） 両具体例とも、混合ガス供給量60Nm3／Ｎ（細
管内ガス流速14.7ｍ／sec）〜240Nm2／Ｎの範囲
で安定した高温燃焼が行なえた。
考案の効果
前述の如き本考案によれば、以下の効果があ
る。
る。
(1) バツクフアイアーが完全に防止でき、耐用性
が良く、高温燃焼を長期間連続実施できる。
が良く、高温燃焼を長期間連続実施できる。
(2) 耐火物層をキヤスタブル耐火物の流し込みで
製作すれば、大型のものができる。
製作すれば、大型のものができる。
(3) 細管サイズ、分布の粗密を変えることで要求
される加熱条件を容易に設計できる。
される加熱条件を容易に設計できる。
(4) 輯射能の良いSi3N4系耐火れんがまたはSiC
系耐火れんがを使用でき、効率を上げ省エネを
計れた。
系耐火れんがを使用でき、効率を上げ省エネを
計れた。
第１図は本考案のガス燃焼用平面バーナーの実
施例を示す縦断面略図、第２図は従来のバーニン
グウオールの横断面略照であつて、ａは一般タイ
プ、ｂは変形タイプである。第３図は従来構造の
バーニングウオールの輝炎壁内の温度分布を示す
グラフ。 図中、１１……耐火物層、１２……混気チヤン
バー室、１３……細管、１４……遮蔽板、１６…
…背面、１８……炉内面、２２……Al2O3−SiO2
系キヤスタブルまたは耐火れんが、２３……断熱
材。
施例を示す縦断面略図、第２図は従来のバーニン
グウオールの横断面略照であつて、ａは一般タイ
プ、ｂは変形タイプである。第３図は従来構造の
バーニングウオールの輝炎壁内の温度分布を示す
グラフ。 図中、１１……耐火物層、１２……混気チヤン
バー室、１３……細管、１４……遮蔽板、１６…
…背面、１８……炉内面、２２……Al2O3−SiO2
系キヤスタブルまたは耐火れんが、２３……断熱
材。
Claims (1)
- 炉内面１８側にSi3N4系耐火物またはSiC系耐
火物２１と、中間部にAl2O3−SiO2系キヤスタブ
ルまたは耐火れんが２２と、背面１６に断熱材２
３を構成部材として配設し、かつ細管１３を多数
埋め込み貫通させた耐火物層１１の背面１６に、
混気チヤンバー室１２を設け、混気チヤンバー室
１２内に遮蔽板１４を取付けたガス燃焼用平面バ
ーナー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1986198808U JPH0144897Y2 (ja) | 1986-12-26 | 1986-12-26 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1986198808U JPH0144897Y2 (ja) | 1986-12-26 | 1986-12-26 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62125818U JPS62125818U (ja) | 1987-08-10 |
| JPH0144897Y2 true JPH0144897Y2 (ja) | 1989-12-26 |
Family
ID=31159841
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1986198808U Expired JPH0144897Y2 (ja) | 1986-12-26 | 1986-12-26 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0144897Y2 (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4414369Y1 (ja) * | 1966-06-03 | 1969-06-18 | ||
| JPS5424732A (en) * | 1977-07-22 | 1979-02-24 | Takerou Fukutome | Automatic weatherrsensing water feeder |
-
1986
- 1986-12-26 JP JP1986198808U patent/JPH0144897Y2/ja not_active Expired
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4414369Y1 (ja) * | 1966-06-03 | 1969-06-18 | ||
| JPS5424732A (en) * | 1977-07-22 | 1979-02-24 | Takerou Fukutome | Automatic weatherrsensing water feeder |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62125818U (ja) | 1987-08-10 |
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