JPS63183313A - 加熱給気装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、高温排ガス等を利用して燃焼用空気等の加熱
、供給を行うための加熱給気装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来、例えば石灰の焼成炉等から出る高温排ガスａを第
３図に示すように熱交換器すに導き、且つ電動モータＣ
により駆動される給気ブロワｄにて吸引された大気を、
前記熱交換器すに導くことにより加熱空気ｅとして供給
するようにしている。

しかし、通常において、高温排ガスａの熱エネルギーは
、燃焼用空気の予熱だけでは余っており、従って熱が無
駄に捨てられており、又給気ブロワｄは給気の必要量の
すべてをまかなえる大きな容量を有しており、従って駆
動電力も大となっていた。

このため、高温排ガスａの熱容量が余っている場合の熱
の有効利用方法として、近年第４図に示す如く、電動モ
ータＣにより駆動される給気ブロワｄからの昇圧空気を
、弁ｒを有した給気流路９により熱交換器すを介し、更
に高温側弁りを有した高温給気流路ｌを介して給気する
ようにしている。

更に、小容量の電動モータｊによって駆動される補助ブ
ロワｋを設け、該補助ブロワｋからの給気を、空気冷却
器！及び過給機ｍのコンプレッサーｎを通り且っ弁０を
有して前記給気流路９に合流ｐさせるようにした補助給
気流路ｑを設けている。

又、前記熱交換器す出口の高温空気を過給機ｍのタービ
ンｒに導いた後、高温給気流路工の高温側弁りの下流に
導くタービン流路Ｓを設けている。

更に、前記補助給気流路ｑにおけるコンプレッサーｎの
出口部には、排出弁ｔを備えてコンプレッサーｎからの
空気を大気に排出する排出流路Ｕを設け、又、前記給気
流路９の弁ｒ出口部と、高温給気流路Ｉの高温側弁り出
口部との間を、バイパス弁Ｖを有したバイパス流路Ｖに
より接続するようにしている。

給気の開始時は、給気ブロワｄの駆動により昇圧された
空気を、弁ｒ１熱交換器ｂ１高温側弁りを介して行う。

この給気によって、例えば炉の燃焼を行っても、排ガス
温度がまだ低いので、排熱の回収効果は低い。

排ガスの温度が上昇して来ると、まず補助ブロワｋを作
動してコンプレッサーｎの回転を始動し、その空気は排
出流路Ｕを介して外部に排出する。

次に、高温側弁りを徐々に絞って熱交換器す出口の高温
空気を徐々にタービンｒに供給するようにし、これによ
るタービンｒの回転によりコンプレッサーｎの出口圧力
が所要の圧力になったら弁０を開けて排出弁ｔを閉じ、
補助給気流路ｑからの空気を合流させて熱交換器すに導
入する。

このとき、コンプレッサーｎ下流の圧力が大きくタービ
ンｒに導かれる空気の圧力が大きいと、コンプレッサー
ｎにサージングが発生する。

このため、高温側弁り及びバイパス流路Ｖの弁Ｖを調整
してタービンｒへの流量を調整する。

更にこの状態から弁ｒを閉じてゆき、完全に補助ブロワ
に側の流路９に切換える。

これにより、熱交換器すで回収した熱の一部を利用して
作動する過給機−により空気の過給を行い、よって小容
量の補助ブロワにでの運転が可能になる。

［発明が解決しようとする問題点］ しかし、上記従来方式においては、コンブレラｔ−ｎの
サージングを防止するために、複雑な流路構成と多数の
弁を有すると共に、多弁の制御が非常に面倒であり、又
給気ブロワｄからの給気流路ｇと補助ブロワｋからの補
助給気流路９とを、熱交換器すの上流側で合流ｐさせる
ようにしているために、高温側に切換弁りが必要となっ
て、高価になる、或いはシステム的に困難となるといっ
た問題を有していた。

本発明は、上記従来の問題点に着目してなしたもので、
簡単且つ安価な流路構成により、高温排ガスからの熱回
収を容易、確実に行わしめることを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、上記技術的課題を解決しようとしたもので、
給気ブロワからの給気を、調節弁を介して熱交換器の給
気加熱部に導いて加熱した後高温給気流路に導くように
した給気流路と、補助ブロワからの給気を、過給機のコ
ンプレッサー及び補助給気圧力調整弁を介し熱交換器の
補助加熱部に導いて加熱した後、過給機のタービンを経
て前記高温給気流路に合流する補助給気流路を設け、且
つ前記高温給気流路の空気圧力を検出してその検出圧力
により前記調節弁の開度を調節するための圧力検出器を
設けたことを特徴とする加熱給気装置、に係るものであ
る。

［作　　　用］ 従って、本発明では、給気ブロワからの給気を、熱交換
器の給気加熱部を経て高温給気流路に導き、又、補助ブ
ロワからの給気を、過給機のコンプレッサー、熱交換器
の補助加熱部及びタービンを介して前記高温給気流路に
合流させるようにしているので、流路構成が簡略化し、
且つ高温給気側に可動弁が不要なために、コストの低減
と信頼性の向上が図れ、更に、コンブレッサー出口圧力
が安定化することによりコンプレッサーのサージングが
防止される。

［実　施　例］ 以下本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。

第１図は本発明の一例を示すもので、電動モータｌによ
り駆動される給気ブロワ２からの昇圧空気を、調節弁３
を有した給気流路４により熱交換器５の給気加熱部６に
導いて加熱し、その加熱空気を高温給気流路７を介して
給気するようにしている。

又、小容量の電動モータ８によって駆動される補助ブロ
ワ９を設け、該補助ブロワ９からの給気を、過給機１０
のコンプレッサー１１、及び補助給気圧力調整弁として
の逆止弁１２を介して熱交換器５の補助加熱部１３に導
入することにより加熱し、その後、その加熱空気によっ
て前記過給機ｌＯのタービン１４の回転を駆動するよう
にした補助給気流路１５を設け、且つタービン１４から
のタービン流路１Ｂを手動による仕切弁１７を介して前
記高温給気流路７に合流１８させるようにしている。

又、上記高温給気流路７における合流点１８の下流側位
置に圧力検出器１９を設け、該圧力検出器１９の検出圧
力にて前記調節弁３の切換調整を行うよう構成する。

給気の開始時は、給気ブロワ２の駆動により昇圧された
空気を、給気流路４を介して熱交換器５の給気加熱部６
に導き、加熱を行って高温給気流路７により給気を行う
。

しかし、上記給気により炉の燃焼等を行っても、排ガス
温度がまだ低いので、排熱の回収効果は低い。

排ガスの温度が上昇して来ると、高温給気流路７の高温
空気の圧力が検出され、その検出圧力信号により調節弁
３が絞られるように制御される。またこれと同時に、補
助ブロワ９を駆動し、それにより昇圧した空気を、コン
プレッサー１１に導いて更に昇圧した後、熱交換器５の
補助加熱部１３に導いて加熱し、該加熱空気により過給
機１０のタービン１４を駆動した後、タービン流路１６
の開作動された仕切弁１７を経て高温給気流路７に合流
１８される。

上記調節弁３の絞り込みによる給気流路４の流量の減少
に伴って、逆止弁１２を流れる補助給気量が増加され、
よって初期給気Ａから補助給気Ｂへの切換えがスムーズ
に行われる。

又、上記したように、給気Ａ、Ｂの合流点１８を熱交換
器５の下流側とし、調節弁３及び逆上弁１２等の可動弁
を比較的低温の空気を扱う熱交換器５の上流側に設ける
ようにしたので、低コスト、高信頼性が得られる。

又、前記したように、過給機ｌＯのタービン１４にはコ
ンプレッサー１１を通った空気のみ導かれるようにして
いるために、タービン１４への給気が安定し、よってコ
ンプレッサー１１がサージングを起こすことを防止でき
る。

第２図は本発明の他の実施例を示すもので、前記逆止弁
の代りに、コンプレッサー１１の吐出圧を検知して自動
的に開閉を行うようにした補助給気圧力調整弁２０を備
えた例を示している。

又、図示の場合、熱交換器５が２分割構造のものが直結
された構成を有している。

尚、本発明は上記実施例にのみ限定されるものではなく
、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を
加え得る。

［発明の効果コ 上記したように、本発明の加熱給気装置によれば、給気
流路と補助給気流路を、熱交換器の別々の加熱部に導い
て別個に加熱した後合流させるようにしているので、流
路構成を簡略化し、且つ高温給気側への可動弁の設置を
なくして、コストの低減と信頼性の向上を可能にし、更
にコンプレッサーからの給気のみをタービンに導くため
にコンプレッサー出口の圧力を安定させてコンプレッサ
ーのサージングの発生を防止できる、等の優れた効果を
奏し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す説明図、第２図は本発
明の他の実施例を示す説明図、第３図は従来装置の一例
を示す説明図、第４図は補助ブロワと過給機を備えた従
来装置の一例を示す説明図である。 ２は給気ブロワ、３は調節弁、４は給気流路、５は熱交
換器、６は給気加熱部、７は高温給気流路、９は補助ブ
ロワ、１０は過給機、１１はコンプレッサー、１２は逆
止弁、１３は補助加熱部、１４はタービン、１５は補助
給気流路、１８は合流点、１９は圧力検出器、２０は補
助給気圧力調整弁を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）給気ブロワからの給気を、調節弁を介して熱交換器
   の給気加熱部に導いて加熱した後高温給気流路に導くよ
   うにした給気流路と、補助ブロワからの給気を、過給機
   のコンプレッサー及び補助給気圧力調整弁を介し熱交換
   器の補助加熱部に導いて加熱した後、過給機のタービン
   を経て前記高温給気流路に合流する補助給気流路を設け
   、且つ前記高温給気流路の空気圧力を検出してその検出
   圧力により前記調節弁の開度を調節するための圧力検出
   器を設けたことを特徴とする加熱給気装置。