管道式蓄热装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种能够在短时间内迅速完成全部蓄热材料的更换作业的管道式蓄热装置。
【背景技术】
[0002]工业炉中使用的蓄热式烧嘴中具备利用废气的废热来加热燃烧用空气的蓄热装置。在该蓄热装置中收容有球状蓄热材料，当交替流通的废气与燃烧用空气中的废气流通时，废热积蓄在球状蓄热材料中，之后，当燃烧用空气流通时，该燃烧用空气被球状蓄热材料加热。
[0003]关于这种蓄热装置，专利文献I以及2中开示了更换球状蓄热材料的更换装置。在专利文献I的“蓄热式烧嘴的蓄热体更换装置”中，在蓄热室上部外侧设有蓄热体补充室，通过一个或者多个蓄热体供给部将所述蓄热室与蓄热体补充室连通，所述蓄热室的底部由蓄热体适量落下底板构成，与从该蓄热体适量落下底板落下的量相应地，从所述蓄热体补充室经由蓄热体供给部向蓄热室供给蓄热体。
[0004]专利文献2的“具备蓄热体更换机构的蓄热式交替燃烧装置”包括至少一对蓄热式燃烧器，该一对蓄热式燃烧器包括:具备燃料喷嘴的燃烧器部、由收纳蓄热体的蓄热室，将所述一对蓄热式燃烧器交替地进行燃烧与排气的蓄热式交替燃烧装置的蓄热室形成为大致L字状，所述蓄热室的前端经由多孔板与所述燃烧器部的燃烧室后端连接，在所述蓄热室的底部设置有具备蓄热体排出用开闭阀的蓄热体排出管，另外，通过具备分配器以及位于该分配器的下游的蓄热体供给用开闭阀的蓄热体供给管来连接所述蓄热室的上部与蓄热体贮存罐。
[0005]在先技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献I:日本特开平9-159148号公报
[0008]专利文献2:日本特开2001-317732号公报
【发明内容】
[0009]发明所要解决的课题
[0010]在任一【背景技术】中，为了避免一口气向蓄热室供给蓄热体，或者从蓄热室一口气排出蓄热体，而将蓄热装置设置成如下的结构，即，具备具有与蓄热室的容积相比非常窄或者细的通路部分的蓄热体供给部及蓄热体适量落下底板、蓄热体供给管、蓄热体排出管，以能够缓慢供给、排出蓄热体。因此，存在蓄热体在这些通路部分处堵塞导致无法更换蓄热体的课题。
[0011]另外，关于蓄热体的更换，与每次少量地更换相比在一口气更换全部蓄热体的情况下，不会产生未更换的蓄热体始终残留在蓄热室内等不良现象，因而在设备管理方面优选。在更换全部蓄热体的情况下，需要停止蓄热式烧嘴、工业炉设备。为了缩短该停止期间要求迅速进行更换作业，然而难以满足这样的要求。
[0012]本发明鉴于上述现有的课题而完成，其目的在于提供一种能够在短时间内迅速地完成全部蓄热材料的更换作业的管道式蓄热装置。
[0013]用于解决课题的方案
[0014]本发明所涉及的管道式蓄热装置的特征在于，所述管道式蓄热装置包括:铅垂管道，其上部连接有上部管道，并且下部连接有下部管道，在至少到所述下部管道上方为止的空间内收容有粒状蓄热材料，燃烧用空气与废气经由所述粒状蓄热材料交替地在所述上部管道与所述下部管道之间流通;供给料斗，其设置在所述铅垂管道上，用于向所述铅垂管道内部供给所述粒状蓄热材料;上部门，其开闭自如地设置在所述供给料斗与所述铅垂管道之间，用于通过关闭将所述粒状蓄热材料保持在所述供给料斗内，并且通过打开从所述供给料斗向所述铅垂管道内部投下所述粒状蓄热材料；以及下部门，其开闭自如地设置在所述铅垂管道下端，通过关闭将所述粒状蓄热材料保持在所述铅垂管道内，并且通过打开从所述铅垂管道内部排出所述粒状蓄热材料。
[0015]所述管道式蓄热装置的特征在于，在所述铅垂管道下方配置有回收从所述下部门排出的所述粒状蓄热材料的回收容器。
[0016]所述管道式蓄热装置的特征在于，所述下部门以双扇对开的方式开闭。
[0017]所述管道式蓄热装置的特征在于，在所述上部管道以及所述下部管道的任一方连接有具有供气阀的燃烧用空气供给管和具有排气阀的废气排出管，在关闭所述排气阀且打开所述供气阀而使燃烧用空气在所述铅垂管道中流通的状态下，与关闭所述供气阀对应地，在所述下部门的开闭动作之后进行所述上部门的开闭动作。
[0018]所述管道式蓄热装置的特征在于，所述粒状蓄热体是球体形状的球状蓄热材料。
[0019]发明效果
[0020]对于本发明所涉及的管道式蓄热装置而言，能够在短时间内迅速地完成全部蓄热材料的更换作业。
【附图说明】
[0021]图1是表示本发明所涉及的管道式蓄热装置的优选的一实施方式的侧剖视图。
[0022]图2是表示利用图1的管道式蓄热装置进行的蓄热材料排出阶段的侧剖视图。
[0023]图3是表示利用图1的管道式蓄热装置进行的蓄热材料投下阶段的侧剖视图。
[0024]图4是表示利用图1的管道式蓄热装置进行的蓄热材料更换作业的完成状态的侧剖视图。
【具体实施方式】
[0025]以下，参照附图对本发明所涉及的管道式蓄热装置的优选的一实施方式进行详细说明。图1是本实施方式所涉及的管道式蓄热装置的侧剖视图，图2是表示利用图1的管道式蓄热装置进行的蓄热材料排出阶段的侧剖视图，图3是表示利用图1的管道式蓄热装置进行的蓄热材料投下阶段的侧剖视图，图4是表示利用图1的管道式蓄热装置进行的蓄热材料更换作业的完成状态的侧剖视图。
[0026]本实施方式所涉及的管道式蓄热装置I具备沿上下铅直方向立起设置的笔直的铅垂管道2。铅垂管道2形成为上端2a向上方开放、下端2b向下方开放的空心筒体状。铅垂管道2的内径从上端2a至下端2b形成为相同的尺寸。
[0027]铅垂管道2的上部连接有上部管道3。铅垂管道2的下部连接有下部管道4。在铅垂管道2上连接的上部管道3的端部设有多孔板(格栅)5。在与铅垂管道2连接的下部管道4的端部也设有多孔板6。
[0028]在下部管道4连接有具有供气阀7的燃烧用空气供给管8、具有排气阀9的废气排出管10。燃烧用空气供给管8与供给燃烧用空气A的空气供给鼓风机(未图示)连接，废气排出管10与排出废气B的烟道(未图示)连接。
[0029]蓄热式烧嘴由交替进行燃烧动作与排气动作的一对燃烧器单元构成。各图中示出了一方的燃烧器单元的主要部分。上部管道3朝向例如工業用炉的炉内开口，在进行燃烧动作时，燃料与从燃烧用空气供给管8供给的燃烧用空气A(图中用实线箭头表示)混合，朝向炉内生成火焰。在进行排气动作时，炉内的废气B(图中用虚线箭头表示)被朝向废气排出管10吸引。
[0030]如图1所示，从燃烧用空气供给管8向炉内供给的燃烧用空气A从下部管道4经由铅垂管道2向上部管道3流通。从废气排出管10排出的废气B与燃烧用空气A的流动相反，从上部管道3经由铅垂管道2向下部管道4流通。即，燃烧用空气A以及废气B的流通路径使这些燃烧用空气A以及废气B相互以相反的朝向流通，使燃烧用空气A从下部管道4向上部管道3流通，使废气B从上部管道3向下部管道4流通。另外，也可以使燃烧用空气供给管8以及废气排出管10与上部管道3连接，而取代与下部管道4连接，使下部管道4与炉内侧连接。总之，在设置在上部管道3与下部管道4之间的铅垂管道2内交替地流通有燃烧用空气A与废气B。
[0031 ]在铅垂管道2的内部的、至少到下部管道4上方为止的空间内，收容有陶瓷制等的粒状蓄热材料，在本实施方式中为球状形态的球状蓄热材料11。当然，如图1中的假想线D所示，也可以在直至上部管道3附近或者上部管道3上方为止的空间内收容球状蓄热材料11。由此，从上部管道3、下部管道4流入在铅垂管道2内部流动的燃烧用空气A以及废气B经由球状蓄热材料11流通，从而与该球状蓄热材料11接触。
[0032]球状蓄热材料11在废气B流通时，从废气B回收废热，而在燃烧用空气A流通时，通过回收的废热来加热燃烧用空气A。上部管道3以及下部管道4的多孔板5、6使燃烧用空气A、废气B流通，并且对球状蓄热材料11进行保持以避免球状蓄热材料11从铅垂管道2内部向上部管道3、下部管道4掉落。
[0033]多孔板5、6设置成面向铅垂管道2内部的表面5a、6a与铅垂管道2的内面2c大致共面，由此，在如后述那样将球状蓄热材料