メタリックハイスピードバーナとは
メタリックハイスピードバーナは、噴出ノズルから高温・高速の火炎を噴出し、今までにない優れた伝熱効果を持つバーナです。 その応用範囲も極めて広く、各種熱処理炉・亜鉛メッキ炉・アルミ溶解炉・取鍋乾燥・液中燃焼など広範囲に使用できます。
特長と効果
噴出ノズルから高温・高速の火炎を噴出
- 噴出速度が200m/sにも及ぶ 高速の火炎は20~200倍もの炉内ガスを伴流し、大量の伴流ガスが炉内を攪拌することで、良好な温度分布が得られます。
- バーナ本教を少なくしても温度分布は良く、コストダウンにつながります。
- 材料に高温・高速の火炎を直接あてることで、急速加熱が可能になります。
- 高速気流中でも安定燃焼するため、バーナの設置場所が限定されません。
高負荷燃焼室を備えたバーナ
- 通常の燃焼室の100倍以上、58~116MW/m3(5,000万~1憶kcal/m3/h)と超高負荷が得られます。
- 炉体側には特別な燃焼室が不要となり、炉体のコンパクト化、コストダウンにつながります。
その他の特長
- 噴出速度が大きく、大型炉へも応用できます。
- 炉の大きさに合わせて、噴出速度を自由に選定できます。(噴出圧力で2~3倍)
- 予熱空気を使用することにより省エネルギーが図れます。
- バーナ本体が機械的強度に優れており、コンパクトで軽量です。
- 施工方法によっては、1,200℃程度まで使用できます。
- ダイレクト点火で、パイロット系統の簡略化によりコストダウンが図れます。
- バーナ内部での燃焼率が大きく、また燃焼容量が大きくなっても性能は変わりません。(燃焼率:通常のバーナが20~40%であるのに対し、メタリックハイスピードバーナは60%)
- ターンダウンレシオ1:50、過剰空気率5000%と大きな値を有しています。
- 炉温100℃程度から調節可能で、多目的炉とすることが容易にできます。
使用燃料
都市ガス、天然ガス、LPG-Air62.8MJ/Nm3(15.000kcal/Nm3以下)のいずれかに限ります。その他の燃料についてはご相談ください。
仕様
型式名
型式 | MHシリーズ | MHAシリーズ | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
MH-10 | MH-20 | MH-40 | MH-80 | MHA-20 | MHA-40 | MHA-80 | ||
定格インプット | KW (kcal/H) |
116 (100,000) |
233 (200,000) |
465 (400,000) |
930 (800,000) |
233 (200,000) |
465 (400,000) |
930 (800,000) |
接続 | メインガス | 20A PT | 25A PT | 40A PT | 50A PT | 25A PT | 40A PT | 50A PT |
パイロットガス | 15A PT | 15A PT | 15A PT | 15A PT | 15A PT | 15A PT | 15A PT | |
空気 | 40A PT | 50A PT | 80A PT | 100A JIS5K |
80A PT | 100A JIS5K |
150A JIS5K |
|
外形寸法 | A mm | 514 | 643 | 724 | 807 | 679 | 750 | 854 |
B mm | 355 | 484 | 564 | 644 | 520 | 590 | 691 | |
C mm | 225 | 335 | 335 | 385 | 335 | 335 | 385 | |
D mm | 94 | 105 | 164 | 191 | 122 | 182 | 219 | |
φE mm | 70 | 90 | 134 | 160 | 90 | 134 | 160 | |
φF mm | 129 | 164 | 225 | 311 | 164 | 225 | 311 | |
G mm | 102 | 118 | 185 | 210 | 154 | 212 | 257 | |
H mm | 68 | 80 | 115 | 240 | 90 | 185 | 240 | |
I PCD | 165 | 215 | 280 | 376 | 215 | 280 | 376 | |
取付ボルト | N-O | 4-M16 | 12-M16 | 12-M16 | 12-M16 | 4-M16 | 12-M16 | 12-M16 |
取付ボルト | 4-M16 | 4-M16 | 8-M16 | 8-M16 | 4-M16 | 8-M16 | 8-M16 | |
バーナ重量 (付属品込) |
kg | 18 | 30 | 50 | 88 | 32 | 52 | 91 |
温度・空気比制御例
オンレシオ+ガスコントロール
図のように、空気側とガス側の両方にコントロール弁を入れ、最大燃焼から一定の範囲までは空気側のコントロール弁でオンレシオ制御を行い、それ以下は均圧弁出側のコントロール弁でガスコントロールのみ行います。
炉形状によってはオンレシオ制御、あるいはガスコントロール方式のみの場合もあります。
バリアブルレシオコントロール
図のように通常の均圧弁方式をとりますが、この弁は負圧設定(例:ノースアメリカン社バリアブルレシオバルブ等)で低燃焼ではエアーリッチ燃焼となります。この結果、省エネルギーと均一な温度分布を両立させます。
詳しい配管方法については、取扱い説明書をご参照ください。
オンオフ時間出例制御(MBC制御)
工アーとガス側の両方にON/OFF用切替弁を入れて、プログラム調節計と炉内温度との偏差から、ON/OFF動作のタイミング(燃焼時間)と燃焼バーナを選定するシーケンサーを組み合わせると、偏差の大小で各バーナごとに燃焼時間に対応した定格燃焼を行うことができます。
ハイスピードバーナの機能を落とすことなく、炉内温度の均一化と省エネを両立させます。
利用技術
メタリックハイスピードバーナを用いることで、さまざまな炉形状が可能となり、これまでに各種の利用技術が開発されています。ここではその一部をご紹介します。
円筒炉
ベル型あるいはピット式円筒炉などでは、従来は多数のバーナをつけて温度分布を良くしていましたが、メタリックハイスピードバーナを使用すれば、1本のバーナで充分な温度分布が得られます。この場合、炉壁とバーナ噴出ノズルの間隔は100mm程度とします。
立面循環式加熱-1
巾の広い炉に応用する方式で、炉長方向下部にバーナを千鳥に配列し炉床面を熱流の通路とします。千鳥配列のピッチは1000mm~1500mm、ピアー高さ300~500mm程度を標準とします。最近のセラミックファイバーを多用した炉では炉床(煉瓦)と炉壁・天井の熱容量の差が大きく、この加熱方法が適しています。排気口はバーナ近傍に設けることが好ましいのですが、天井排気も可能です。
立面循環式加熱-2
バーナを天井左右に千鳥配列し率面循環をする方法で、天井高さ2m程度まで適用できます。この場合ガスコントロール方式を原則としますが、配管等をすべて炉の上に設置できるため、スペースが限られた場所などに最適です。