BRPI0906723A2

BRPI0906723A2 - aquecedor de combustão

Info

Publication number: BRPI0906723A2
Application number: BRPI0906723A
Authority: BR
Inventors: Takahashi Katsuyoshi; Kato Soichiro; Mizutani Taku
Original assignee: Ihi Corp
Priority date: 2008-02-01
Filing date: 2009-01-30
Publication date: 2019-10-01
Also published as: CN101932879B; US20110048412A1; RU2454604C2; KR101215091B1; WO2009096562A1; TW200940908A; CA2713030A1; EP2249082A4; US9625147B2; TWI372225B; KR20100110869A; RU2010133543A; EP2249082B1; CA2713030C; EP2249082A1; CN101932879A

Abstract

"aquecedor de combustão". a presente invenção refere-se a um aquecedor de combustão (1) que inclui um tubo interno (20) com uma passagem de suprimento (21) para o gás de combustão em uma parte interna, e um tubo externo (10) dis- posto para prover um espaço de combustão separado (30) em uma periferia externa do tubo interno. uma parte de furo (24) para ejetar o gás de combus-tão (g) é formada em uma parede de tubo do tubo interno (20) e o gás de combustão (g) é ejetado com características de ejeção, de maneira tal que o fluxo circulante seja formado na periferia de um ponto de estagnação. de acordo com este aquecedor de combustão, uma chama estável pode ser formada sem aumentar os custos, e a eficiência do aquecimento pode ser aumentada.

Description

Relatório .Descritiva da Patente de Invenção para AQUECEDOR DE COMBUSTÃO,

Campo Técnico

A presente invenção refere-se a um aquecedor de combustão que queime um gás pré-misturado de um gás combustível e ar de combustão. Este pedido reivindica α beneficie do Pedido de Patente Japonês 200822074 e du Pedido de Patente Japonês 2008-22975. depositados no Japão em 1^o de fevereiro de 2008, cuja íntegra da divulgação ê aqui incorporada pela referência.

.Antecedentes da Invenção

Convenoionalmente, era fabricado um queimador de tubo radiante nu qual um gás cumpletamente pré-misfurado de um gás combustível e ar de combustão é queimado em um tubo redundo resistente ao calor (tubo radiador) para, desse modo, usar a chama resultante para fazer com que o 15 tubo radiador fique em brasa. Tal queimador de tubo radiante é usado como uma fonte de calor alongada sem exposição de uma chama em fornos de aquecimento e aquecedores. Além do mais, ê conhecido um queimador de combustão nu qual o gás de combustão é queimado em um tubo interno e uma direção de fluxo varia pela colisão de um jato de gás de combustão com 2.0 uma superfície de proteção disposta ortogonalmente a ele para, desse modo, extrair calor do tubo radiador.

Neste fipo de aquecedor de combustão, já que a combustão é terminada a meia caminho no tubo radiador, as desvantagens incluem o fato de que há dificuldades para obter uma distribuição de temperatura uniforme 25 ao longo de todo o comprimento do tubo e o fato de que uma grande quantidade de óxidos de nitrogênio (NOx) è produzida. Na Literatura de Patente 1, é divulgado um aquecedor de combustão que incluí um tubo poroso com uma seção interna que age como uma passagem de suprimento para um gás prê-misturado, e um tubo radiador disposto ooaxiaimente na periferia 30 externa do tubo poroso Um gás prè-místurado è radíalmente ejetada a partir do tubo poroso e forma fluxo laminar. A combustão do gás pré-misturado ê executada em uma superfície cilíndrica entre o tubo radiador e o tubo poro so, na qual a vazão do gás pré-mlsturado equilibra a velocidade de propagação da chama para, desse modo, obter uma temperatura uniforme mais alta em todo o tubo radiador e facilitar a alta geração de calor e a baixa produção de NOx.

[Literatura de Patente 1] Pedido de Patente Japonês, Primeira Publicação 6-241419.

Divulgação da Invenção

Problema a ser Resolvido pela Invenção

Entretanto, as técnicas convencionais expostas implicam os seguintes problemas.

A menos que urn mecanismo de contenção de chama separada seja separadamente provido, o equilibria contínuo da velocidade do fluxo do gás pré-misturado e da velocidade de combustão é difícil. Além do mais, há um desvio dependente de posição na velocidade do fluxo e na quantidade de fluxo do gás pré-misturado que flui para fora de um corpo poroso e, portanto, é difícil formar uma chama estável .na forma do tubo.

Já que uma chama na forma do tubo é formada ern uma posição que é separada do tubo radiador, a extração de calor através do tubo radiador é difícil, e a eficiência da aquecimento pode ser reduzida.

Além do mais, jà que a técnica exposta exige a provisão de um tubo poroso em uma parte de um tubo interno, são ocasionados problemas em que processos de fabricação sàa complicados e os custos aumentam.

A presente Invenção é proposta em vista dos pantos expostos, e tem a objetivo de prover um aquecedor de combustão que forma uma chama estável e que aumenta a eficiência da aquecimento sem ocasionar aumentos de custos.

Meio para Resolver o Problema

A presente invenção é configurada da maneira exposta, a fim de alcançar o objetiva exposto.

Urn aquecedor de combustão de acordo com a presente invenção inclui um tubo interna cem uma passagem de suprimento para gás de combustão em uma parte interna, e um tubo externo disposto para prover um espaço de combustão superado em uma periferia externa do tubo interne. Uma parte de furo para ejetar o gás de combustão é formada em uma parede de tubo do tubo interno. Um ponto de estagnação para gás de combustão é formado no espaço de combustão, e o fiuxo de gás de combustão 5 no espaço de combustão é ajustada para formar um fluxo circulante ac redor da periferia da ponto de estagnação.

A invenção adota a seguinte configuração coma uma configuração real para alcançar o objetivo exposto.

Um aquecedor de combustão de acordo com a presente inven10 ção inclui um tuba interna com uma passagem de suprimento para gás de combustão em uma parte interna, e um tuba externo disposto para prover um espaço de combustão separado em uma periferia externa dc tubo interno. Uma parte de fura para ejetar o gás de combustão é formada em uma parede de tube do tubo interno. Um ponta de estagnação para gás de com15 bustâo è formado em uma fase periférica interna do tuba externo, e gás de combustão á ejetado com características da ejeção que formam um fluxo circulante ao redor da periferia da ponto de estagnação.

Em um aquecedor de combustão que tem as características de ejeção expostas, a formação e a manutenção de uma chama estável são 20 facilitadas (em outras palavras, sem causar aumento de custos) pela ignição (acendimento) do gás de combustão na periferia de um ponto de estagnação, onde a velocidade do fluxo é de aproximadamente zero. Além do mais, uma vez que um fluxo circulante é fcrmadc ao redor da periferia do ponto de estagnação, combustão estável é realizada. No exemple convencional, 2.5 quando uma quantidade de? fiuxo de gás aumentar, uma rota de descarga para o gás de combustão nãc pode ser garantida, e há a possibilidade de que a estabilidade da chama seja reduzida. Ao contrária, a presente invenção forma e retém uma chama estável em uma face periférica interna do tubo externo.

Quando o tubo interno e o tubo externo ficarem cancentricamente dispostos e a parte de furo ficar disposta em uma posição na qual o ponta de estagnação é formado em uma posição especifica ern uma face periférica interna do tubo externe, uma chama pode ser estabilizada., formada e mantida na posição especifica na face periférica interna do tubo externo.

A face periférica externa do tubo interno inclui uma primeira região, na qual uma distância até a face periférica interna do tubo externo é 5 mais curta, e uma. segunda região, na qual a distância é mais longa que na primeira região. Quando a parte de furo for formada na primeira região, na qual uma distância até a face periférica interna do tubo externo è curta, a rota de descarga para o gás de combustão pode ser garantida entre a face periférica interna do tubo externo e a segunda região, incluindo a região no 10 lado oposto à primeira região.

Na presente invenção, já que uma chama pode ser formada e mantida no ponto de estagnação na face periférica interna do tubo externo, eficiente aquecimento através do tubo externo é possível.

O tubo interno fica disposto em uma posição arbitrária em rela15 ção ao tubo externo. Quando o tubo interno ficar disposto excentricamente, é preferida que seja adotada uma configuração na qual a parte de furo é formada ern uma face periférica externa posicionada em uma direção excêntrica ern relação ao tuba interna. Desta maneira, na presente invenção, facilitase a formação da primeira região, que tem uma curta distância entre a face 20 periférica interna do tubo externo e a face periférica externa da tuba interno.

A seguinte descrição de um meio para a solução do problema é relacionada à situação na qual o tubo interno fica disposto ern uma orientação excêntrica em relação ao tubo externo.

Também é preferivelmente adotada uma configuração na qual 25 uma pluralidade fica disposta em um intervalo em uma direção periférica ao redor do centro axial do tubo interno.

Desta maneira, na presente invenção, uma pluralidade de chamas pode ser formada e retida em um intervalo em urna direção periférica em relação à face periférica interna do tubo externo e, desse modo, o aque30 cirnento mais eficiente é passível.

Na presente invenção, quando o tubo interno finar disposta excentricamente, é preferivelmente adotada uma configuração na qual uma.

segunda parte da fura, para ejetar gases de combustão em uma posição separada da ponto de estagnação, fica disposta em uma posição separada da primeira região no tubo interno.

Desta maneira, na presente invenção, a propagação de uma chama, que é formada e retida em um ponto de estagnação, é habilitada no gás de combustão ejetada da segunda parte de furo. Consequentemente, na presente invenção, a perda de pressão resultante do uso de um corpo poroso pode ser evitada. Além do mais, lá que a quantidade de calor introduzida pode aumentar sem aumentar o comprimento do tubo interno e do tubo ex10 terPiO, é possível impedir um aumento no tamanho do dispositivo resultante, por exempla, do aumenta da comprimento do tuba interno e do tubo externo. Na presente invenção, jã que a perda de pressão pode ser suprimida, aplicação è passive! em linhas de gâs urbanas de baixa pressão.

Preferivelmente, a segunda parte de toro adota uma configurais ção na qual a segunda parte de furo fica disposta em ambos os lados, envolvendo a primeira região, e fica disposto altemadamente com a parte de furo ao longo da primeira região.

Desta maneira, na presente invenção, é possível formar e manter uma chama e produzir urna propagação de chama com igual distribuição.

?0 Preferivelmente, a presente invenção adota uma configuração na qual um elemento de suporte suporta uma extremidade distal do tubo interno, que ê suportada em cantilever em uma extremidade de base, entre o tubo interna e o tubo externa, e mantém um intervalo entre a superfície periférica externa do tubo interno e a superfície periférica interna do tubo exter25 no. O elemento de suporte pode ser tabular, ou pode ser em forma de haste, suspenso entre o tubo externo e o tubo interno.

Desta maneira, na presente invenção, è possível impedir a produção de uma vibração na extremidade distal do tubo interno, que resulta em perda de um intervalo fixo entre a face periférica externa do tubo interna 30 e a face periférica interna do tubo externo em uma extremidade de base e em uma extremidade distal e, desse modo, garante um intervalo fixo entra a primeira região que forma a parte de fura e a superfície periférica interna do ο

tuba externo. Consequentemente. pontos de estagnação podam ser cantinuamente formados de uma rnaneira estável e, desse modo,, a formação e a manutenção de uma chama estável e contínua é passível.

Preferivelmente, é adotada orna configuração na qual o elemento de suporte fica disposto mais na direção da extremidade distal do que a parte de furo posicionada mais na direção da extremidade distai e tem um tamanho que pelo menos cobre o espaço de combustão voltado para a primeira região.

□esta maneira, na presente invenção, gás de combustão ejetado da parte de furo posicionada no lado da extremidade mais distai na direção do lado da extremidade distai colide com o elemento de suporte e é introduzido no espaço de combustão no lado da segunda região. Consequentemente. a chama no ponto de estagnação também é introduzida no espaço de combustão no lado da segunda região, e a ignição do gás de combustão no espaça de combustão é facilitada.

Preferivelmente, a presente invenção adota uma configuração na qual uma pluralidade de partes de furo fica alinhada e espaçada na primeira região, e o elemento de suporte terrs um tamanho que cobre o espaço de combustão voltado para a primeira região em ambos» os lados, em urna direção de alinhamento que envolve o ponto de estagnação correspondente ás respectivas partes de furo.

Desta maneira, na presente invenção, o gàs de combustão é ejetado de cada parte de furo para ser introduzido no espaço de combustão na lado da segunda região. Consequentemente, a chama no ponta de estagnação também é introduzida no espaço de combustão no lado da segunda região, e a ignição do gás de combustão no espaço de combustão é adicianalmente facilitada.

A invenção adota a seguinte configuração coma urna configuração real para alcançar o objetivo exposto.

Um aquecedor de combustão de acordo com a presente invenção inclui um tubo interno com uma passagem de suprimento para gás de combustão em uma parte interna, e um tubo externo disposta para prover urn espaço de combustão separado em uma periferia externa do tubo interno. Uma parte de furo para ejetar o gás de combustão é formada em uma parede de tubo do tubo interno. Este aquecedor de combustão inclui um ponto de estagnação para o gás de combustão ejetado das partes de furo, 5 um ponto de estagnação para a formação de fluxo circulante e um elemento de formação de fluxo circulante que ficam dispostos voltados para as partes de furo ao longo da direção axial no espaça de combustão.

Em um aquecedor de combustão que tern a estrutura exposta, a formação a a manutenção de uma chama estável é facilitada (em outras pa10 lavras, sem ocasionar aumentos de custes) pela ignição (acendímento) do gás de combustão na periferia de um ponto de estagnação, onde a velocidade do fluxo é de aproximadamente zero e que é formada no ponto de estagnação e na superfície da elemento de formação da fluxo circulante. Além do mais, já que um fluxo circulante é formado au redor da periferia du panto de 15 estagnação, combustão estável é realizada. No exemplo convencional, quando uma quantidade de fluxo de gás aumentar, uma rota de descarga para o gás de combustão não pode ser mantida, e há a possibilidade de que a estabilidade da chama seja reduzida. Entretanto, a presente invenção forma e retem uma chama estável no ponto de estagnação voltado para a parte 20 de furo e na superfície do elemento de formação de fluxo circulante, e pode garantir que uma rota de descarga para o gás de combustão em urna região na qual o tubo interno e o ponto de estagnação e o elemento de formação de fluxo circulante não ficam apostos.

Na presente invenção, é preferivelmente adotada uma configu25 ração na qual o ponto de estagnação e o elemento de formação de fluxo circulante ficam dispostos no eixo geométrico central da tuba externo e uma pluralidade de tubas internos fica disposta ao redor do eixo geométrico central, com a parte de furo voltado para o eixo geométrico centrai.

Desta maneira, na presente Invenção, um ponto de estagnação 30 e uma chama estáveis para o gàs de combustão são formados e mantidos ao redor da eixo geométrica central do tubo externo e, assim, a distribuição da temperatura pode ser controlada durante o aquecimento da tuba externo.

É preferivelmente adotada uma configuração na qual o ponto de estagnação e o elemento de formação de fluxo circulante têm uma passagem de suprimento para gás de combustão em uma seção interna, e uma parte de furo é provida para formar um ponto de estagnação e ejetar o gâs 5 de combustão na direção das respectivas faces periféricas externas da pluralidade de tubos internos que fica disposta ao redor do eixo geométrica central.

Desta maneira, além do ponto de estagnação disposto no centro do tubo externo e na superfície da elemento de formação do fluxo circulante, 10 um ponto de estagnação estável para o gás de combustão e a ohama também pode ser formada e mantido na face da pluralidade de tubos internos que fica disposta ao redor do eixo geométrico central.

É preferivelmente adotada uma configuração na qual uma pluralidade de pontos de estagnação e dos elementos de formação do fluxo circu15 lante é provida em um intervalo no espaço de combustão, e é um tubo interno que, respectivamente, forma as partes de furo que? revestem a superfície periférica externa dos tubos internos adjacentes.

Desta maneira, a pluralidade de tubos internos habilita a formação e a manutenção de uma chama estável e do ponto de estagnação para 20 o gás de combustão na superfície periférica externa que reveste as partes de furo dos tubos internos adjacentes.

Desta maneira, è preferivelmente adotada uma configuração na qual uma pluralidade de tubos internos fina disposta com um intervalo ao redor do eixo geométrico central do tubo externo.

Desta maneira, a presente invenção habilita a formação e a manutenção de uma chama estável e do ponto de estagnação para o gâs de combustão ao redor do eixo geométrico centrai do tubo externo e, assim, a distribuição da temperatura pode ser controlada durante o aquecimento do tubo externo..

Na presente invenção, é preferivelmente adotada uma configuração na qual é provida uma segunda parte de furo para ejetar gás de combustão para uma posição separada do ponto de estagnação no tubo.

Desta maneira, na presente invenção, a propagação de uma chama que é formada e mantida no ponto de estagnação ή possível no gás de combustão ejetado da segunda parte de furo. Consequentemente, na presente invenção, a perda de pressão resultante do uso de um corpo poro 5 so pode ser evitada. Além do mais, já que a quantidade de calor introduzida pode aumentar sem aumentar o comprimento do tubo interno e do tubo externo, é possível impedir um aumento no tamanha do dispositivo resultante, por exemplo, do aumento do comprimento da tubo interno e do tubo externo, Na presente invenção, já que a perda de pressão pode ser suprimida, a apll10 cação é possível a linhas de gás urbanas de baixa pressão.

Preferivelmente, a segunda parte de furo adota uma configuração na qual a segunda parte de furo fica disposta em ambos os lados, envolvendo a região que reveste o ponto de estagnação e o elemento de formação do fíuxo de circulação, e fica disposta alternada com a parte de furo 15 em uma direção ao longo da região de revestimento.

Desta maneira, a presente invenção habilita a formação e a manutenção de uma chama e a igual distribuição de propagação da chama.

Preferivelmente, a presente invenção adota uma configuração na qual um elemento de suporte suporta uma extremidade distal do tubo ín20 temo, que são suportados em cantilever em uma extremidade de base, e o ponto de estagnação e o elemento de formação de fluxo circulante entre o tubo externo, e mantem um intervalo entre a superfície periférica interna do tubo externo e a superfície periférica externa do tubo interno e o ponto de estagnação e o elemento de formação do fluxo circulante. O elemento de 25 suporte pode ser tabular, uu pode ser em forma de haste, suspenso entre o tubo externo e o tubo interno.

Desta maneira, na presente invenção, é possível impedir a produção de uma vibração na extremidade dista! do tubo inferno e ao ponto de estagnação e nu elemento de formação de fluxo circulante, que resulta na 3Ü perda de um intervalo fixo entre o tubo inferno e o ponto de estagnação, e a face periférica externa do elemento de formação de fluxo circulante e a face periférica interna do tubo externo em uma extremidade de base e uma ex tremidade distal e_} desse mede, garanta err? intervale fixo entre a parte de turn e c panto de estagnação e o elemento de formação do fluxo circulante, e a superfície periférica interna dc tubo externa. Consequentemente, pontos de estagnação podem ser continuamente formados de uma maneira estável 5 e, desse modo, a formação e a manutenção de uma chama estável e contínua é passível.

É preferivelmente adotada uma configuração na qual o elemento de suporte fica disposto mais na direção da extremidade distal do que a parte de fura posicionada mais na direção da extremidade distal, e tern pelo 10 menos um tamanho que cobre o espaço de combustão que reveste a parte de furo.

Desta maneira, na presente invenção, o gás de combustão ejetado da parte de furo posicionada no lado da extremidade mais distai, na direção do lado da extremidade distai, colide com o elemento de suporte e é 15 introduzido no amplo espaço de combustão. Consequentemente, a chama no ponto de estagnação também é introduzida no espaço de combustão, e a ignição do gás de combustão no espaço de combustão é facilitada.

Na presente invenção, è preferivelmente adotada uma configuração na qual o elemento de suporte fica disposto mais na direção do lado 20 da extremidade distai da que a parte de furo mais distai, e tem um tamanho que habilita a cobertura de tudo o espaço de combustão.

Assim, na presente invenção, é possível evitar uma situação na qual o gás de combustão acumula na parte de extremidade distal do tuba externo de baixa temperatura, e resulta em estado não queimada e produ25 çãooeCO.

Na presente invenção, preferivelmente, a placa de suporte adota uma configuração de livre deslocamento em uma direção axial em relação ao tubo externo.

Desta maneira, na presente invenção, mesmo quando houver uma grande diferença na quantidade de expansão térmica, particularmente, em uma direção axial, em função de uma diferença de temperatura entre o tubo externo e o tubo interno, jâ que a pia ca de suporte se desloca em rela ção ao tubo externo, deformação ou similares. do placa de suporte não ocorre, e um intervalo entre a face periférica externa do tubo Interno e a face periférica interna do tubo externo pode ser mantido.

Além do mais, preferivelmente, a presente invenção adota uma configuração na qual a passagem de suprimento no tubo interno é fechada na extremidade distai.

Desta maneira, a presente invenção provê um pequeno aquecedor de combustão de baixo custo que supre gás de combustão a partir de uma extremidade de base e habilita a descarga de gases de exaustão.

θ Efeítog-daInvenção

De acordo com a presente invenção, a eficiência do aquecimento de um aquecedor de combustão pode aumentar pela formação de uma chama estável sem ocasionar aumentos de custos.

Breve Descrição dos Desenhos

A figura IA é uma vista seccional frontal de um aquecedor de combustão de acordo com urna primeira modalidade.

A figura 1B é uma vista seccional lateral de um aquecedor da combustão de acordo com a primeira modalidade.

A figura 2A é uma vista plana dc tubo interno vista a partir de 20 uma primeira região.

A figura 28 ê vista seccional lateral de um aquecedor de combustão que inclui um tubo interno,

A figura 3A é urna vista seccional frontal da um aquecedor de combustão de acordo com uma terceira modalidade.

A figura 3B è uma vista seccional lateral do aquecedor de combustão da acordo cem a terceira modalidade.

A figura 4 é uma vista detalhada dos componentes principais de um aquecedor de combustão de acordo com uma quarta modalidade.

A figura 5 é uma vista esquemática de um tubo externo e tubo 30 interno de? acorda corn uma quinta modalidade.

A figura 6 è uma vista seccional de um tubo externo e tubo interno ooncentricamente dispostos

A figura 7 è uma vista seccional de um tubo externo e tubo interno concentrioamente dispostos.

A figura 8 é urna vista seccional de um outro aspecto de um tubo externo e tubo interno concentrioamente dispostos.

A figura 9A é uma vista seccional frontal de um aquecedor de combustão de acordo com uma sexta modalidade.

A figura 9Εϊ é uma vista seccional lateral de um aquecedor de combustão da acordo com a sexta modalidade,

A figura 9C é uma vista seccional lateral de um aquecedor de combustão de acordo corn a sexta modalidade.

A figura 10A é uma vista seccional frontal de um aquecedor de combustão de acordo com uma sétima modalidade.

A figura 108 é uma vista seccional lateral de um aquecedor de combustão de acordo com a sétima modalidade.

A figura 100 é uma vista ampliada dos componentes principais de um aquecedor de combustão de acordo com a sétima modalidade.

A figura 10D é uma vista ampliada dos componentes principais de um aquecedor de combustão de acorde com a sétima modalidade.

A. figura 11A é uma vista seccional frontal de um aquecedor de combustão de acordo oom uma oitava modalidade.

A figura 118 é uma vista seccional lateral de um aquecedor de combustão de acordo com a oitava modalidade.

A figura 11C é uma vista ampliada dos componentes principais de um aquecedor de combustão de acorda com a oitava modalidade.

A figura 12A é uma vista seccional frontal de um aquecedor de combustão de acordo corn uma nona modalidade.

A figura 128 é uma vista seccional lateral de um aquecedor de combustão de aoordo com a nona modalidade.

A figura 12C é uma vista ampliada dos componentes principais de um aquecedor de combustão de acordo com a nona modalidade.

A. figura 13A é uma vista plana de um tubo interno de um empo arredondado de um aquecedor de combustão de acordo com uma décima modalidade.

A figura 138 é uma vista seccional lateral de um tubo interno de um aquecedor de combustão de acordo com a décima modalidade.

Os aspectos das modalidades da um aquecedor de combustão de acordo com a presente invenção serão descritos a seguir fazendo referência à figura 1 até á figura 13, Já que cada figura usada na descrição a seguir representa cada elemento corn um tamanho que habilita o reconhecimento do mesmo, modificação adequada pode ser feita âs dimensões de cada elemento.

Primeira modalidade

A figura IA é uma vista seccional frontal de um aquecedor de combustão 1 de acordo com uma primeira modalidade e a figura 1B é uma vista seccional lateral,

O aquecedor de combustão 1 inclui esquernaticamenie um tubo externo 10 que age corno um tubo de radiação feito a partir de urn metal resistente ao calor e fechado em uma extremidade distal, e um tubo interno de metal resistente ao calor 20 suportado em cantilever por um meio de suporte (não mostrado) em uma extremidade de base (lado esquerdo da figura 1A), disposto em uma parte interna do tubo externo 10 e com uma passagem de suprimento 21 para gás de combustão G em uma parte interna,

Um gás de combustão G inolui um gás prê-rnislurado de combustível e ar ou um gás prè-mlsturado de combustível e um gás que contém oxigênio, O combustível inclui metano, propane ou similares. Além do mais, um combustível líquida pode ser usado pela provisão de uma posição para pré-vapurização

O tuba externo 10 tem uma forma cilíndrica arredondada com uma base fechada em uma extremidade distai e é conectado na extremidade de base com um tubo de descarga 11 que descarrega gás queimado

O tubo Interno 20 tem uma forma cilíndrica arredondada com uma base fechada em uma extremidade distai, da mesma maneira que o tubo externa 10, e é conectado na extremidade de base cam um mecanismo de suprimento de gás pré-místurado (não mostrado) para suprir o gás de combustão G exposto. Por exemplo, todo o gás pré-misturado pode ser su prido com urna razão de excesso de ar de 1 _;Q - 1,6.

O tubo interno 20 fica disposto excentricamente em um lado in~ terno do tubo externo 10_; na extremidade distai, para, desse modo, formar um espaço de combustão 30 entre a face periférica externa 20A e a face periférica interna 10A do tubo externo 10.

A superfície periférica externa 2QA do tubo interno 20 tem uma primeira região 22. na qual uma distância até a superfície periférica interna 10 10A do tubo externo 10 é mais curta, e uma segunda região 23 na goal a distância é mais longa que a primeira região 2.2. Mais especificamente, na superfície periférica externa 20A, a primeira região (linha de barramento) 2.2 que tem a distância mais curta até a superfície periférica interna de 10A do tubo externo 10 é formada em uma direção axial em uma parte posicionada 15 ern uma orientação excêntrica no tubo interno 2.0 (na figura 1, consulte a seção inferior da figura 1B), e em outras regiões, é formada a segunda região 23 que tem uma distância maís longa ate a superfície periférica interna 10A do que a primeira região 22.

Na primeira região 22, uma pluralidade de partes de furo 24 (cin20 co neste exemplo) é espaçada em um intervalo ao longo da primeira região 22 e perfura a parede de tubo ao longo de uma direção de diâmetro em uma posição que é a extremidade distal do tubo interno .20. Um aparelho de igni ção (não mostrado) é provido nas proximidades de uma posição voltada para as partes de foro 24 do tubo interno 26.

A superfície periférica externa 20A disposta mais na direção da extremidade de base (lado esquerdo da figura IA) que a região que forma as partes de furo 24 é uma região de preaquecimento P para preaquecer ο gás de combustão G da passagem de suprimento 21 usando gases queimados (chama).

5G A seguir, a operação de combustão no aquecedor de combustão será descrita.

Gás de combustão G suprido a partir do mecanismo de supri rneuto de gás pré-misturado, na passagem da suprimento 21 do tubo interno 20, é ejetado da parte da furo 24 na direção da superfície periférica interna 10Ado tubo externo 10.

Já que a parte de furo 24 é formada na primeira região 22, que tem a distância mais curta até a superfície periférica interna 10A do tubo externo 10, gâs de combustão G que é ejetado da parte de furo 24 colide com a superticie periférica interna oposta 10A do tubo externo 10, forma um ponto de estagnação S na superfície periférica interna 10A am relação a cada parte de furo 24, e exibe um distribuição ramificada ao longo da superfície 10 periférica interna 10A em cada ponto de estagnação S.

Um aparelho de ignição ígnifica o gás de combustão G nas proximidades de um ponto de estagnação S para, desse modo, formar uma chama. Q gás de combustão G, que ramifica em um ponto de estagnação S, flui da proximidade da primeira região 22, que tem uma pequena area sec15 clonal, para o interior do espaço de combustão, que fica no lado oposto á primeira região 22 e tem uma grande área seccional Da forma mostrada na figura 1B, uma chama F é formada em ambos os lados do espaço de combustão 30 ao redor do tubo interno 20.

Já que a velocidade do fluxo do gàs no ponto de estagnação S é 20 zero neste momento, a já que o fluxo circulante formado nas proximidades do jato na direção do ponto de estagnação S, uma chama resultante fica retida de forma estável.

O gás de combustão flui através do espaço de combustão 30 e é descarregado a partir de um tubo de descarga 11. Entretanto, troca de calor 25 com o gás de combustão (gás não queimada) G ocorre corn a parede de tubo do tubo interno 20 na região de preaquecirnento P do tubo interno 20 a meio da caminho entre o espaço de combustão 30 e o tubo de descarga 11.

Desta maneira, o gás de combustão G na passagem de suprimento 21 é ejetado da parte de furo 24 em um estado preaquecidu em alta 30 temperatura e, desse mado. aumenta a estabilidade da chama F e, portanto, mesmo quando ejetado nu interior do pequeno espaço de combustão confinado 30, componentes não queimados não são produzidos, e combustão estável è habilitada.

Na presente modalidade, da forma supradescrita, um ponto de estagnação S para o gás de combustão G é formado em uma superfície periférica interna 10A do tubo externe 10, e gás de combustão G é ejetado oom 5 características de ejeção, de maneira, tal que um fluxo circulante seja formado na periferia do ponto de estagnação S. Em decorrência disto, já que o gás de combustão é expelido da parle de furo 24 formada na parede de tubo do tubo interno 20 e uma chama F é mantida no ponto de estagnação, uma chama estável F pode ser facilmente formada rnesrno durante a variação de 10 uma quantidade de fluxo sem incorrer em custo, diferente do case dos aumentos associados com a provisão de um tubo poroso,

Além do mais, na presente modalidade, a quantidade de combustão pode aumentar, meramente, pelo aumento do número de partes de furo 24, Assim, uma simples estrutura com poucos componentes habilita a 15 supressão de custos de fabricação para o aquecedor de combustão 1, Além do mais, é passível a aplicação em linhas de gás urbanas de baixa pressão, já que não há necessidade de aumentar enormemente a pressão de suprimento do gás de combustão G, tal como durante o uso de um tubo poroso, Além do mais, na presente modalidade, uma estrutura simples é formada 20 pela disposição do tubo interno 20 excentricamente em relação ao tubo externo 10, para formar uma pnmeira região 22 que tem uma curta distância entre a superfície periférica externa 2DA do tubo interno 20 e a superfície periférica interna 10A do tubo externo 10.. Portanto, uma. chama estável F pude ser formada e mantida de uma maneira simples e em baixos custos.

Quando um tubo poroso for usado e a pressão de suprimento do gás aumentar, há a possibilidade de que a chama se esteada ate o tubo externo e não seja manhda, e que a reta de descarga para gás queimado não seja mantida. Entretanto, na presente modalidade, uma rota de descarga suficiente é mantida no espaço de combustão 30 voltado para a região (se30 gunda região) oposta à primeira região 22, e em um espaço que fica entre as partes de furo adjacentes, e a ejeção não ocorre.

Na presente modalidade, jà que um ponto de estagnação 8 ê formado sm uma face periférica interna 10A do tubo externo 10 e a chama F é mantida ao longo da superfície periférica inferna 10A, a extração de calor não é impedida, tal como quando uma chama na forma do tubo for separada do tubo externo 10, e a eficiência do aquecimento pelo tubo externo 10 me5 Ihorar.

A seguir, uma segunda modalidade do aquecedor de combustão será descrita fazendo referência á figura 2.

Na figura, aqueles componentes que são os mesmos componen10 tea da primeira modalidade mostrada na figura 1 são denotados pelos mesmos números de referência, e a descrição dos mesmos não será repetida.

O ponto de diferença entre a segunda modalidade e a primeira modalidade reside no fato de que uma segunda parte de furo para reduzir a perda de pressão do gás é provida separadamente da parte de furo 2.4.

A figura 2.A é uma vista planai do tubo interna 20 vista a partir da primeira região 22 e a figura 2B è uma vista seccional lateral do aquecedor de combustão 1, incluindo o tubo interno 20.

Da forma mostrada na figura 2A, na parede de tubo do tubo interno 20, urna parte de furo 24 é provida na primeira região 22 e. além do 20 mais, uma segunda parte de furo 25 é provida altemadamente com a parte de furo 24 ao longo da primeira região 22 ern ambos os lados ao redor da primeira região 22.

Da forma mostrada na figura 28, o gás de combustão G é ejetado da segunda parte de furo 25, na direção de uma posição separada do 25 ponto de estagnação S.

A segunda parte de furo 25 é provida em uma posição de propagação estável de uma chama S formada no ponto de estagnação S no gás de combustão G ejetado da segunda parte de furo 25.

Em outros aspectos, a configuração é a mesma da primeira mo30 daiidade.

No aquecedor de combustão 1 com a configuração exposta, uma chama F que é formada c mantida em um ponto de estagnação S pode ser propagada no gás de combustão G ejetado da segunda parte de furo 25 para, desse modo, facilitar a combustão de gás sob uma maior quantidade de fluxo. Fim decorrência disto, na presente modalidade, por exemplo, perda de pressão ocasionada pelo uso de um corpo porosa pode ser evitada. Além do mais, a quantidade de calor introduzida pode aumentar sem aumentar o comprimento do tubo interno 20 e do tubo externo 10, para aumentar a quantidade de fluxo. Em decorrência disto, é possível impedir um aumento no tamanho do dispositivo resultante, por exemplo, do aumento do comprimento do tubo interno .2.0 e do tubo externo 10. Além do mais, na presente invenção, já que a perda de pressão pude ser suprimida, a aplicação é possível em linhas de gás urbanas de baixa pressão.

Adíoionalrnente, na presente modalidade, já que a parte de furo 24 e a segunda parte de furo 25 ficam dispostas altemadamente ao longo da primeira região 22, ou a segunda parte de furo 25 fica disposta em ambos os lados, ensanduichando a primeira região 22, a formação e a manutenção de uma chama F e a propagação da chama são produzidas em um estado estável com uma distribuição substancialmerrte igual.

Tercem^

A seguir, uma terceira modalidade do aquecedor de combustão 1 será descrita fazendo referência à figura 3.

Na figura, aqueles componentes que são os mesmos componentes da primeira modalidade mostrada na figura 1 são denotados pelos mesmos números de referência, e a descrição destes não será repetida.

O ponto da diferença entre a terceira modalidade e a primeira modalidade resida na provisão de uma placa de suporte na extremidade distai do tubo interno 20,

Da forma mostrada na figura 3A, uma placa de suporte (elemento de suporte) 40 formada por um metal resistente ao calor ou similares em uma direção que é ortogonal à. direção axial ê provida mais na direção de uma extremidade distal do que a parte de furo 24 do tubo interno 20. Da forma mostrada na figura 3B, a placa de suporte 40 é encaixada e fixa na superfície periférica externe 20A dc tubo interno 20 por um furo passante

40A e é suportada para se deslocar livremente em urna direção axial na face periférica interna 10A do tubo externo 10 em uma superfície periférica externa 403.

Isto é, a placa de suporte 40 é integral mente formada corn o tu5 bo interno 20 para ter um tamanho que habilita o fechamento de todo o espaço de combustão 30 e é provida para se deslocar livremente em uma direção axial em relação ao tubo externo 10.

No aquecedor de combustão 1 com a configuração exposta, já que a extremidade distal do tubo interno 20, que ê suportado em cantilever 10 em uma extremidade- de base, é suportada pela placa de suporte 40, um intervalo entre a superfície periférica externa 20A do tubo interno 20 (isto é, a primeira região 22) e a superfície periférica interna 10A do tubo externo 10 pode ser constante. Além do mais, mesmo quando o tubo interno de alta temperatura 20 passar por expansão térmica por motivo de uma diferença 15 de temperatura entre o tubo externo 10 e o tubo interno 20. deformação ou curvatura podem ser impedidas, já que a placa de suporte 40 que é irrtegralmente formada com o tubo interno 20 pode se deslocar em uma direção axial em relação à superfície periférica interna 10A do tubo externo 10.

Gás de combustão G que é ejetado da parte de furo 24, que fica posicionada mais na direção de uma extremidade distai, colide com a superfície periférica interna 10A do tubo externo oposto 10, forma um ponto de estagnação S na superfície periférica interna 10A em cada parte de furo 24_;e ramifica ao longo da superfície periférica interna 10A no ponto de estagnação S. Entretanto, já que o espaço de combustão 30, que fica oposto à pri25 melra região 22, é fechado pela placa de suporte 40, gás de combustão G que se ramifica na direção da placa de suporte 40 colide corn a placa de suporte 40 e, então, é introduzido no espaço de combustão 30 voltado para o lado oposto (segunda região 23) à primeira região 22. Consequentemente, a ignição do gás de combustão periférico G é facilitada por uma chama que fica retida no ponto de estagnação S.

Na presente modalidade, já que o espaço de combustão 30 é particionado pela placa de suporte 40, é possível evitar uma situação na qual o gás de combustão G acumula em um estado não queimada na parte de extremidade distal do tubo externo 10 que tem uma temperatura relativa mente baixa e resulta em produção de CO.

Na modalidade exposta, embora o elemento de suporte seja configurado como uma placa de suporte tabular 40, a. invenção não é limitada neste aspecto e, por exemplo, ele pode empregar um elemento de suporte que incluí um elemento de anel suportado para se deslocar livremente em uma direção axial na superfície periférica interna 10A do tubo externo 10 e um elemento de haste que conecta o elemento de anel e o tubo interno 20.

i θ Q uarta IVIodahdadc

A seguir, uma quarta modalidade, que é uma modificação da terceira modalidade exposta, será descrita fazendo referência á figura 4.

Na figura, aqueles componentes que são os mesmos componentes da terceira modalidade mostrada na figura 3 são denotados pelos mes 15 mas números de referência, e a descrição dos mesmos nao será repetida,

Da forma mostrada na figura 4, na presente modalidade, uma placa de suporte 41 é respectiva mente provida na superfície periférica externa 20A do tubo externo 2.0 em ambos os lados na direção de alinhamento das partas de furo 24, para envolveu o ponto de estagnação S que oorres20 ponde à parte de furo 24, e fica mais na direção da extremidade de base que a placa de suporte 40, A placa de suporte 41 tern urn tamanho que fecha o espaça da combustão 30 voltado para a primeira região 22. Mais especificamente, cada placa de suporte 41 não fecha todo o espaço de combustão 30 como a placa de suporte 40, mas cobre apenas o espaço de combustão 25 30 nas proximidades da primeira região 22. de forma que o gás de combustão G ejetado da parte de furo 24 possa fluir para o interior do espaço de combustão 30 na oposto lado e seja descarregado do tubo de descarga 11. Além do mais, cada placa de suporte 41 se projeta a partir da parede de tubo do tubo interno 20, na direção do tubo externo 10, apenas na periferia da 30 primeira região 22, de forma que a posição do tubo interno 20 em relação ao tubo externo 10 seja mantida, e é formada em uma forma de hélice, por exemplo, suportada na superfície periférica interna 10A.

No aquecedor de combustão 1 com a configuração exposta, ο gás de combustão G ejetado de cada parte de fura 24 colide cam a placa de suporte 41 e, então, é introduzido no espaça de combustão 30 voltado para o lado oposto à primeira região 2.2 (segunda região 23). Consequentemente, 5 a ignição mais efetiva do gás de combustão periférica G é facilitada por uma chama que fica retida no ponto de estagnação S.

Quinta modalidade

A segusr, uma quinta modalidade do aquecedor de combustão 1 será descrita fazendo referência à figura 5.

A figura 5 é uma vista esquemátroa de um tubo externo 10 e do tubo interno 20.

Da forma mostrada na figura, um tuba interno 20 no aquecedor de combustão 1 de acordo com a presente modalidade é provido no espaço de combustão 30 do tubo externo 10, em um intervala, em uma direção peri ls férica ao redor do eixo geométrico central da tubo externo 10. A pluralidade de tubos internos 20 (na figura 5, sess são providas ern um intervala de 60 fica disposta, respectivamente, em uma orientação excêntrica ac tuba externo 10.

Além do mais, em cada tubo interno 20, uma pluralidade de par20 tos de fura 24 (não mostrada na figura 5) è formada em um intervalo em uma direção axial, e fica posicionada na primeira regsão 22 na qual a distância entre a superfície periférica externa 20A e a superfície periférica interna 10A do tubo externo 10 é mais curta.

No aquecedor de combustão 1 num a configuração exposta, o 25 gás de combustão G é ejetado, respectívamente, (das partes de furo) da pluralidade de tubos internos 20, e um ponto de estagnação è formado na superfície periférica interna 10.A da tubo externa 10 para, desse modo, formar uma pluralidade de chamas estável ao redor do eixo geométrico ao longo da superfície periférica interna do tuba externo 10, pela ignição do gás de com30 bustâo G.

Portanto, além da obtenção das mesmas operação e efeito da primeira modalidade, a presente modalidade habilita o aquecimento do tuba externo 10 em uma temperatura mais alta.

A configuração e montagem de cada elemento constituinte descrito nos exemplos expostos são meramente exemplares, e várias modificações são possíveis, resultantes das exigências de desenho ou similares em 5 um escopo que não foge da presente invenção.

Por exemplo, na segunda modalidade, embora tenha sido descrita uma configuração na qual uma segunda parte de furo 25 fui provida, além da parte de furo 24. a invenção não é limitada neste aspecto, e uma configuração do tubo inferno 20 ê possível cm relação à terceira até a quinta 10 modalidades, nas quais urna segunda parte de fura é provida além da parte de furo 24.

Nas modalidades expostas, foi adotada uma configuração na qual urna primeira região 22_; com a distância mais curta entre a superfície periférica externa 20A e a superfície penférica interna 10A do tubo externo 15 10, foi formada pela disposição de cada tubo interna 20 em uma orientação excêntrica ao tubo externo 10. Entretanto, a invenção não é limitada neste particular e uma orientação concêntrica também é possível. Por exemplo, da forma mostrada na figura 6, pode ser provida uma configuração na qual o tubo interno 20 e o tubo externo 10 podem ficar dispostos concent?icamente, 20 e uma saliência 42 é provida se projetando para o interior do espaço de combustão 30 na superfície periférica interna 10A do tubo externo 10, e a parte de furo 24 é provida voltada para a saliência 42 da primeira região 22, na qual a distancia até a superfície periférica externa 20A é mais curta, ou, da forma mostrada na figura 7, o tubo interno 20 e o tuba externa 10 pedem 25 ser providas concêntrica mente, e uma saliência 43 pode ser provida para se projetar para o interior do espaço de combustão 30 na superfície periférica externa 20A do tubo interno 20 e formar a primeira região 22, na qual a distância até a superfície periférica interna WA é mais curta, e a parte de furo 24 pode ser formada na saliência 42.

Da forma mostrada na figura 6 e na figura 7, quando o tubo interna 20 e o tubo externo 10 ficarem concentrícamente dispostos, não é sempre necessário formar a primeira região, na qual a distância entre a su perficie penferica externa 20A de tube interne 20 e a superfície periférica interna 10A de tubo externo 10 é mais curta. Por exemplo, da forma mostrada na figura 8_; a invenção pude ser aplicada a uma configuração na qual a superfície periférica externa 20A do tube interno 20 e a superfície periférica 5 interna 10A do tubo externo 10 ficam dispostas em intervalos iguais. Neste caso, um pente de estagnação S è formado em uma posição especifica na superfície periférica interna 10A do tubo externo 10 voltada para a parte de furo 24 do tubo interno 20. Além do mais, a formação de um fluxo circulante na periferia deste ponto de estagnação S habilita a manutenção de uma 1'0 chama estável formada pelo fluxo circulante formado na periferia da ejeção, na direção do ponto de estagnação S e, portanto, habditra a mesma operação e efeito das modalidades expostas.

Uma modalidade adicionai da presente invenção será descrita a seguir. A seguinte modalidade inclui um ponto de estagnação o um elemento 15 de formação de fluxo circulante para formar um ponto de estagnação e um fluxo circulante no gás de combustão do aquecedor de combustão.

Sexta Modalidade

A figura 9A é uma vista plana frontal do aquecedor de combustão de acordo com a primeira modalidade e a figura 9B é uma vista seccional 20 lateral.

O aquecedor de combustão 101 inclui esquematicamente um tubo externo 110 que age somo um tubo de radiação feito de um metal resistente ao calor e fechado em uma extremidade distai, e urn corpo arredondado 150 (ponto de estagnação e elemento de formação do fluxo circular) e 25 uma pluralidade de tubos internos de metal resistente ao calor 120 que são suportados em cantíléver por um meie de suporte (não mestrado) em uma extremidade de base (lado esquerdo da figura 9A), dispostos em um espaço de combustão 130 de uma parte interna do tubo externo 110 e corn uma passagem de suprimento 21 para o gás de combustão G em uma parte in30 terna.

Um gás de combustão G inclui um gás pré-misturado de combustível e ar ou um gás pré-misturado de combustível e um gás que contém oxigênio.. O combustível inclui metano, propano eu similares. Além do mais, um combustível líquido pode ser usado pela provisão de uma posição para p ré-vaportzação.

O tubo externo 110 tern uma forma cilíndrica arredondada com uma base fechada em uma extremidade distai, e é conectado na extremidade de base com um tubo de descarga 111 que descarrega gás queimado.

O tubo Interno 120 iem uma forma cilíndrica arredondada com uma base fechada em uma extremidade distai, da mesma maneira que o tubo externo 110, e è conectado na extremidade de base com um mecanis10 mo de suprimento de gàs pré-mlsturado (não mostrado) para suprir o gás de combustão G supra. Por exemplo, todo o gás prê~místurado pode ser suprido com uma razão de excesso de ar de 1,0 - 1 ,tl.

Da forma mostrada na figura 98. uma pluralidade de tubos internos 20 fica disposta em um intervalo ao redor do eixo geométrico central do 15 tubo externo 110 (neste exemplo, seis ficam dispostos em um intervalo de 60 °).

Cada tubo interno 120 tem uma pluralidade de partes de furo 124 (cinco neste exemplo), que são espaçadas em um intervalo em uma direção axial, em uma posição voltada para o corpo arredondado 150, em 20 uma extremidade distai, e na direção do eixo geométrico centrai do tubo externo 110, para perfurar a parede de tubo ao longo de uma direção do diâmetro, Um aparelhe de ignição (não mostrado) ê provido nas proximidades de uma posição voltada para as partes de furo 124 do tubo externo 110.

A superfície periférica externa 120A disposta mais na direção da extremidade de base (lado esquerdo da figura 9A) que a região que forma as partes de furo 124 è uma região de preaquecimento P, para preaquecer o gás de combustão G da passagem de suprimento 121 pelo uso dos gases queimados (chama).

A linha axial do corpo arredondado 150 fica alinhada com o eixo 30 geométrico centrai do tubo externo 110, e a circunferência do mesmo è circundada pelos tubos internas 120. Uma curva côncava 150A, formada ao redor do eixo geométrico do tubo interno 120, é formada em uma direção axial em uma posição voltada para nada tubo interno 120 (parto de furo 124),

A seguir; a operação de combustão no aquecedor de combustão 101 será descrita.

O gás de combustão G suprido pelo mecanismo de suprimento de gás pré-misturado na passagem de suprimento 121 do tubo interno 120 é ejetado das respectivas partes de furo 124, na direção da curva côncava 150A do corpo arredondado 150.

O gás de combustão G que é ejetado das partes de furo 124 colide com a curva côncava 150A do corpo arredondado 150, forma um pon10 to de estagnação 8 na curva côncava 150A correspondente a cada parte de furo 24 e se ramifica ao longo da curva côncava 150A em cada ponto de estagnação S.

Um aparelho de ignição ignifiea o gás de combustão G nas proximidades dos pontos de estagnação S para, desse modo, formar e manter 15 uma chama no ponto de estagnação S. Já que a velocidade do fluxo no ponto de estagnação S, neste momento, é aproximadamente zero, a chama formada pelo fluxo circular na periferia do jato, na direção do ponto de estagnação S, è mantida de forma estável no ponto da estagnação S,

O gás de combustão G, que se ramificou no ponto de estagna20 ção S, flui a partir das proximidades da corpo arredondado 150, que tern um gás de alta pressáo no interior do espaço de combustão 130, que é o lado da superfície periférica interna 110A do tubo externa 110, que é a lado oposto ao corpo arredondado 150 em relação ao tubo interno 120,

O gás de combustão flui através do espaça de combustão 130 e é descarregado de um tubo de descarga 111. Entretanto, a troca de oalor com α gás de combustão (gás não queimado) G ocorre com a parede de tubo do tubo interno 120 na região da preaquecirnento P do tubo interno 120 a meio do caminho entre o espaço de combustão 130 e o tubo de descarga 111,

Desta rnaneira, o gás de combustão G na passagem de suprimento 121 é ejetada da parte de furo 124 em um estado preaquecido em alta temperatura e, desse modo, aumenta a estabilidade da oharna F. Assim, mesmo quando o gás G for ejetado no interior do pequeno espaço de combustão confinado 130, componentes não queimados não são produzidos, e combustão estável é habilitada.

Na presente modalidade, da forma supradescnta, já que o gás de combustão G é ejetado da parte de furo 124 formada na parede de tubo do tubo interno 120, na direção da curva côncava 150A do corpo arredondado 150, e a chama F fica retida no ponto de estagnação S, aumentos de custo ocasionadas pela provisão de um tubo poroso pode ser evitada, e a formação de uma chama estável F pode ser facilitada mesmo quando uma 10 quantidade de fluxo variar. Além do mais, na presente modalidade, meramente aumentar o número de furos 124 habilita um aumento r-a quantidade de combustão. Assim, custos de fabricação para o aquecedor de combustão 101 podem ser suprimidos pelo uso de poucos componentes e uma simples estrutura. Além da mais, não há necessidade de aumentar consideravelmen15 te a pressão de suprimento do gàs de combustão G, tal como durante o uso de um tubo poroso, e. assim, a aplicação em linhas de gás urbanas de baixa pressão è suficientemente habilitada. Além do mais, na presente modalidade, uma chama pode ser formada e mantida usando uma respectiva pluralidade de tubos internos 120 dispostos ac redor do eao geométrico central do 20 tubo externo 110 e, assim, um processo de aquecimento uniforme pode ser realizado sem ocasionar uma distribuição da temperatura em uma direção periférica do tubo externo 110, que é o tubo de radiação.

Quando a pressão de suprimento aumentar em função do uso de um tubo poroso, há a possibilidade de que a chama se estenda até o tubo 25 externo e não possa ser retida, e que a rota de descarga para gás queimado não seja mantida. Entretanto, na presente modalidade, uma rota de descarga suficiente é mantida no espaço de combustão 130, nas proximidades da superfície periférica interna i10A do tubo externo 110 e no espaço no qual a ejeção não se apresenta entre furos adjacentes.

Em particular, na presente modalidade,, já que a passagem para gás de combustão G, que se ramificou no ponto de estagnação S é ao longo da superfície periférica externa 12QA do tubo interno 126, descarga uniforme de gás é habihtada ηα interior do espaço de combustão 130, que fica nas proximidades da superfície periférica interna 11 OA do tubo externo 110,

Neste ínterim, oa presente modalidade, é usada uma configuração na qual um corpo arredondado axialrnente orientado age como um ponto 5 de estagnação e um elemento de formação do fluxo circulante. Entretanto, a presente invenção não é limitada neste particular, e é possível usar um corpo de tubo (um tubo redondo ou, por exemplo, um tubo hexagonal).

Sétima Modalidade

A seguir, uma sétima modalidade do aquecedor de combustão 10 101 será descrita fazendo referência â figura 10.

Na figura, aqueles componentes que são os mesmos componentes da primeira modalidade mostrada na figura 6 sào denotados pelos mesmos números de referência, e a descrição destes não será repetida.

D perito de diferença entre a sétima modalidade e a primeira 15 modalidade reside no fato de que um tubo circular, que é o mesmo tubo interno 20, fica disposto no eixo geométrico central do tubo externo 110.

Em outras palavras, da forma mostrada pela vista ampliada parcial da figura 10C. na presente modalidade, um tubo interno (ponto de estagnação e elemento de formação do fluxo circulante) 220 è axialrnente alí20 nhado com o eixo geométrico central de tubo externo 110 e fica disposto com um intervalo em relação ao tubo interne 120. O tubo interno 220 é um cilindro arredondado e é provido com uma base, com uma extremidade distai deste fechada. Um mecanismo de suprimento de gás pré-misturado (nâo mostrado), para suprir gàs de combustão G na passagem de suprimento 221 25 em uma parte interna, ê conectado no lado da extremidade de base.

O tubo Interna 220 forma partes de furo 224 para ejetar gás de combustão G, respectivamente, em uma posição voltada para cada tuba in terno 120 disposta em uma circunferência do mesmo. Da forma mostrada na figura 10D, a orientação axis; é feita de maneira tal que as partes de furo 30 224 sejam formadas em uma posição voitada para a superfície periférica externa 120A e não fique voltada para as partes de furo 124 para cada tubo interno 120. Em outras palavras, as partes de furo 124 do tubo interno 120 também ficam voltadas para a superfície periférica externa 220A e do não ficam voltadas para as partes de furo 224 do tubo interno 220.

Em outros aspectos, a configuração ê a mesma da primeira modalidade.

No aquecedor de combustão 101 com a configuração exposta, o gás de combustão G suprido pela mecanismo de suprimento de gás prémisturado na passagem de suprimento 121 do tubo interno 120 é ejetado das respectivas partes de/ furo 124_s na direção da superfície periférica externa 220A do tubo interno 220. Um ponto de estagnação S para o gás de combustão G é formado na superfície periférica externa 220A. O gás de combustão G se ramifica no ponto de estagnação S e flui ao longo da supertide periférica externa 2.20A.

Por outra leda, o gás de combustão G suprido na passagem de suprimento 221 do tuba interna 2.20 é ejetado das respectivas partes de fure 224, na direção da superfície periférica externa 12QA do tubo interno 120. Um ponto de estagnação S para gás de combustão G é formado na superfície periférica externa 12QA, e gás de combustão G se ramifica no ponto de estagnação S e flui ao longo da superfície periférica externa 120A. Em caíras palavras, na presente modalidade, o tubo interno 120 também opera como um ponta de estagnação e o elemento de formação de fluxo circulante, além do tuba interno 220.

A ignição do gás de combustão G por um aparelha de ignição nas proximidades do ponto de estagnação S habilita a formação e a retenção de uma chama no ponta de estagnação S. Já que a velocidade do fluxo do gás nu ponto de estagnação S, neste momento, é zero, uma ohama resultante fica retida de forma estável no ponto de estagnação S.

O gás de combustão G, que se ramifica no ponto de estagnação S, fluí para o interior do espaço de combustão 130 nu lado da superfície periférica interna 110A do tubo externo 110 que tem uma pressão de gás relativamente baixa. O gás queimado é descarregado do tubo de- descarga 111.

Desta maneira, na modalidade exposta, além da obtenção das mesmas operação e efeito da primeira modalidade, jà que o gás -de cornbus tão G também é ejetado de tubo interno 220, aquecimento mais efetivo é habilitado. Além do mais, já que um ponto de estagnação S também é formado na superfície periférica externa 120Ado tubo interne 120, que fica disposto em uma circunferência deste e, desse modo, forma e retém uma cha5 ma, uma chama estável pode ser formada e retida em um escapo mais ampio.

A parte de fura 124 do tubo interno 120 e a parte de furo 224 do tubo interno 220 podem ser providas em posições mutuamente opostas. Entretanto, é preferida a provisão em uma posição mutuamente orientada na 10 superfície periférica externa 220A, 120A, a fim de formar um ponto de estagnação mais estável S.

Oitava modalidade

A seguir, uma oitava modalidade do aquecedor de combustão

101 será descrita fazendo referência à figura 11.

Além do mais, na figura, aqueles componentes que são os mesmos componentes da primeira modalidade mostrada na figura 9 são denotados pelos mesmos números de referência, e a descrição destes não será repetida.

Da forma mostrada na figura 11B, na presente modalidade, uma 2.0 pluralidade de tubos infernos 120 fica mutuamente disposta em uni intervala, em uma direção periférica ao redor do eixo geométrico central (na figura, seis são providos em um intervalo de 60), sem prover um tubo interno no eixo geométrica centrai do tubo externo 110.

Oa forma mostrada pela vista ampliada parcial da figura 11C, 25 cada tubo interno 120 inclui respectivas partes de furo 124 que ejetam gàs de combustão G em urna posição voltada para o tuba interno adjacente 120.

Da mesma maneira da sétima modalidade, preferivelmente, a posição axial das partes de furo 124 fica posicionada aliernadameote para os tubos internos adjacentes 12.0, do forma que o gãs de combustão G eje30 lado colida com uma superfície periférica externa 120,4 do tubo interno adjacente 120 mostrado pela vista ampliada parcial da figura 1CD.

No aquecedor de combustão 101 com a configuração exposta, além da obtenção das mesmas operação o efeito da sétima modalidade, já que um ponto de estagnação S e uma chama são formados em uma posição mais próxima ao tubo externo 110 que age como um tubo de radiação, a extração do calor pelo tubo externo 110 é facilitada, e a eficiência do aque5 cimento pode ser melhorada.

Nona Modalidade

A seguir, uma nona modalidade do aquecedor de combustão 101 será descrita fazendo referência á figura 12.

Na figura, aqueles componentes que são os mesmos nomponen10 tes da sexta modalidade mostrada na figura 9 são denotados pelos mesmos números de referência, e a descrição destes não ser á repetida.

O ponto de diferença entre a nona modalidade e a sexta modalidade reside no fato de que uma placa de suporte ê provida em um lado da extremidade distal do tubo interno 120 e o corpo arredondado 150.

Da forma mostrada na figura 12A, uma placa de suporte (elemento de suporte) 140 formada por um metal resistente ao calor ou similares é provida mais na direção de uma extremidade distai que a parte de furo 124 do tubo interna 120 ao longo de uma direção que é ortogonal â direção axial. Da forma mostrada na figura 12B, a placa de suporte 140 é encaixada e fi20 xada na superfície periférica externa 120Λ da tubo interna 120 e na superfície periférica externa 150Ado corpo arredondado 150, e é suportada para se deslocar livremente em uma direção axial na face periférica interna 110A do tubo externo 110 por uma superfície periférica externa 1408.

isto é, a placa de suporte 140 é integralmente formada com o tubo interno 129 e o corpo arredondada 150 para ter um tamanho que habilita o fechamento de fedo o espaço de combustão 130, e è provido para se deslocar livremente em uma direção axial em relação ao tubo externo 110,

Nu aquecedor de combustão 101 com a configuração exposta, já que a extremidade distal do tubo interno 120 e o corpo arredondado 150, 30 que sãa suportadas em cantilever em uma extremidade de base, são suportados pela placa de suporte 140, um intervalo fixo pude ser mantido entre a superfície periférica externa 120A do tubo interno 120 e a superfície penférb ca externa 150A do corpo arredondado 150 e a superfície periférica interna 11 DA do tubo externo 110. Além do mais, mesmo quando o tubo interno de alta temperatura 120 passar por expansão térmica pelo motivo de uma diferença de temperatura entre o tubo externo 110 e o tubo interno 120. a de5 formação ou a curvatura podem ser impedidas já que a placa de suporte 140, que é integrairnente formada com o tubo interno 120 e o corpo arredondado 150, pode se deslocar ern uma direção axial em relação à superfície periférica interna 110A do tuba externo 110.

Além do mais, da forma mostrada na vista parcialmente ampha10 da da figura 12, o gás de combustão G que ê ejetado da parte de furo 124, que fica posicionada mais na direção de uma extremidade distal, coiide com a superfície periférica externa 150.A do corpo arredondado oposto 150, forma um ponto de estagnação S na superfície periférica externa 15GA em cada parte de furo 124 e se ramifica ao longo da superfície periférica externa

15QA no ponto de estagnação S. Entretanto, jà que o espaço de combustão 130, que è oposto à parte de furo 124, é fechado pela placa de suporte 40, o gás de combustão G que se ramifica na direção da placa de suporte 140 colide com a placa de suporte 140 e, então, é introduzido no espaço de combustão 130 no lado oposto do corpo arredondado oposto 150. Conse20 quentemente, a Ignição do gãs de combustão periférico G é facilitada por uma chama que fica retida no ponto de estagnação S.

Além do mais, na presente mortalidade, já que o espaça de combustão 130 é partioionado pela placa de suporte 140. é possível evitar uma situação em que o gás de combustão G acumula em um estado não 25 queimada na parte de extremidade distal do tubo externo 110, que tern uma temperatura relativamente baixa e resulta em produção de CO,

Além do mais, na modalidade exposta, embora ο elemento de suporte seja configurado como uma placa de suporte tabular 140, a invenção não é limitada neste aspecto e, por exemplo, ela pode empregar um elemen30 to de suporte que inclui um elemento de anel suportado para se deslocar livremente em uma direção axial na superfície periférica interna 110A do tu bo externo 110 e ura elemento de haste que conecta o elemento de anel e o tubo interno 120 e o corpo arredondado 150.

Além do mais, na modalidade exposta, embora tenha sido des cola uma configuração na qual a placa de suporte 140 é provida ao tubo interno 120 e no corpo arredondado 150, da forma mostrada na sexta modalidade, a invenção não é limitada neste particular e, por exempla, podo usar a configuração na qual uma placa de suporte é provida no tubo interno 120, 2.20, como na sétima modalidade mostrada na figura 10 ou uma configuração na qual uma placa, der suporte é provida nu tubo interno 120, corno na terceira modalidade mostrada na figura 11.

Desta maneira, as mesmas operação e efeito da nona modalidade são obtidas.

Décima Modalidade

A seguir, uma décima modalidade do aquecedor de combustão 1 será descrita fazendo referência à figura 13.

O ponto de diferença entre a décima modalidade e a sexta modalidade resida no fato da que uma segunda parle de fura para reduzir perda de pressão do gás é provida separadamente da parte de furo 124.

A figura 13A é uma vista plana de um tubo inferno 12.0 visto a partir do lado de um -corpo arredondado 150 (eixo geométrico central do tubo externo 10, consulte figura 9) e a figura 13B é uma vista seccional lateral.

Da forma mostrada na figura 13A, na parede de tuba do tubo interno 120 (superfície periférica externa 120A), uma parte de furo 124 é provida em uma posição axial 122 voltada para o eixo geométrico central do tubo externo 110 e, além do mais, uma segunda parte de furo 125 é provida alternadamente oom a parte de furo 124 ao longo da posição axial 12.2< ern ambos os ladas, ao redor da posição axial 122.

Da forma mostrada na figura 138, o gás de combustão G é ejetado da segunda parte de furo 125 na direção de uma posição separada do ponto de estagnação S.

A segunda parte de furo 125 é provida em uma posição de propagação estável de uma chama F formada no ponto de estagnação S no gás de combustão G ejetado da segunda parte de furo 125.

Em outros aspectos, a configuração é a mesma da sexta modalidade

No aquecedor de combustão 101 com a. configuração exposta, uma chaína que é formada e mantida em um ponto de estagnação S pode ser propagada no gás de combustão G ejetada da segunda parte de furo 125 para, desse mede, facilitar a combustão do gás de combustão em uma maior vazão. Em decorrência dista, na presente modalidade, a perda de pressão ocasionada, por exempla, pela uso de um carpa poroso pode ser evitada. Além da mais, a quantidade de calor introduzida pode aumentar sem aumentar o comprimento do tubo interna 120. do corpo arredondada 150 e do tubo externo 110 para aumentar a quantidade de fluxo. Em decorrência disto, é possível Impedir um aumento no tamanha do dispositiva resultante, por exemplo, do aumenta da cumprimenta da tuba interno 120, do corpo arredondado 150 e da tubo externa 110. Na presente invenção, já que a perda de pressão pode ser suprimida, a aplicação é passível ern linhas de gás urbanas de baixa pressão.

Alèrn do mais, na presente modalidade, já que a parte de furo 124 e a segunda parte de furo 125 ficam dispostas altemadamente ao longo da posição axial 122, e a segunda parte de furo 125 fica disposta em ambos os lados, ensanduichando a posição axial 122, a formação e a manutenção de uma chama e a propagação da chama são produzida em um estada estável cam uma distnbuiçãa substancialmenle igual.

A configuração e a montagem de cada elemento constituinte descrito nos exemplos expostos são merarrrente exemplares e são possíveis várias modificações resultantes das exigências de desenho ou similares em um escopo que nàa fuga da presente invenção.

Par exemplo, na décima modalidade, embora tenha sido descrita uma configuração na qual uma segunda parte de furo 125 foi provida além da parte de fura 124 na aquecedor de combustão 101 de acordo corn a sexta modalidade, a invenção nãu é limitada neste aspecto e, por exemplo, urna configuração do tubu interna 120 (tubo interno 220) que é descrita na sétima até na nona modalidades é passível para prover uma segunda parte de furo com a parte de faro 124. Além do mais, uma terceira parte de faro ou mala podem ser providas, e um ponto de estagnação e a região de formação do fluxo circulante podem ser formados.

Além do mais, na sexta modalidade exposta, foi adotada uma configuração na qual um corpo arredondado 150, que é um ponto de estagnação e um elemento de formação de fluxo circulante, fioa disposto ccncentricamente ao tubo externa 110, e uma pluralidade de tubas internos 20 flua disposta ao redor do eixa geométrico central do tuba externo 110. Entretanto, a invenção não é limitada neste aspecto, e é possível urna configuração na qual o tubo interno 20 pode ficar disposto concentricamente ao tubo externo 110, e uma pluralidade de corpos bojados 150 fica disposta ao redor do eixo geométrico central do tubo externo 110. Esta configuração também obtém as mesmas operação e efeito da sexta modalidade.

Embora as modalidades preferidas da presente invenção tenham sido supradescritas fazenda referência aos desenhos anexos, certamente, a presente invenção não é desse modo limitada. Isto é, várias adições, omissões, substituições e outras modificações das configurações são possíveis sem fugir da presente invenção. Além do mais, a presente invenção não é limitada pela descrição exposta, mas, em vez disto, é limitada apenas pelo escopo das reivindicações anexas.

.A^liçabjí.idade..[ndu5t

Como exposto, a presente invenção habilita a formação de urna chama estável sem resultar em aumento da custo, e aumenta a eficiência do aquecimento de um aquecedor de combustão.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Aquecedor de combustão, compreendendo um tubo interno com uma passagem de suprimento para gás de combustão em uma parle interna, e um tubo externo disposto para prover um espaço de combustão separado em uma periferia externa do tubo interno, uma parte de furo para ejetar o gás de combustão sendo formada em uma parede de tubo do tubo interno, ern que:

um ponto de estagnação para u gás de combustão é formado no espaço de combustão, e o fluxo de gás de combustão no espaço de combustão é ajustado de forma que o fluxo circulante seja formado na periferia do ponto de estagnação, .
2, Aquecedor de combustão compreendendo um tubo interno com uma passagem de suprimento para o gás de combustão em uma parte Interna, e um tubo externo disposto para prover um espaçe de combustão separado em uma periferia externa do tubo interno, uma parte de furo para ejetar o gás de combustão sendo formada em uma parede de tubo do tubo interno, em que:

um ponto de estagnação para c gás de combustão é formado em uma superfície periférica inferna do tubo externa e o gás de combustão é ejetado com características de ejeção, de maneira tal que fluxo circulante seja formado na periferia do ponto de estagnação,
3. Aquecimento de combustão de acordo com a reivindicação 2, em que:

o tubo interno e o tubo externo ficam concentricamente dispos tos, e a parte de fura fica disposta em uma posição que forma o ponto de estagnação cm uma posição específica na superfície periférica interna do tubo externo.
4. Aquecimento de combustão de acordo corn a reivindicação 2, em que:

a superfície periférica externa do tubo interno compreende uma pnmeira região na qual a distância até a superfície periférica interna do tubo externo é mais curte e uma segunda região na qual a distância é mais longa que a primeira região, e a parte de furo fica disposta na primeira região e forma um ponto de estagnação para gás de combustão em urna superfície periférica interna do tubo externo.
5. Aquecimento de combustão de acordo com a reivindicação 4, em que:

o tubo interno fica disposto em urna posição excêntrica ao tubo externo, e a parte de furo é formada na superfície periférica externa em uma orientação excêntrica ao tubo interno.
6. Aquecimento de combustão da acordo com a reivindicação 5, em que uma pluralidade de tubos internos fica disposta em um intervalo em uma direção periférica ao redor do eixo geométrico central do tubo externo.
7. Aquecimento de combustão de acordo com a reivindicação 4, em que.

uma segunda parte de furo é provida em uma posição separada da primeira região e ejetando gàs de combustão em uma posição separada do ponto de estagnação, e a segunda parta da furo fica disposta ern ambos os lados, envolvendo a primeira região e disposta alternadamente com a parte de furo em uma direção ao longo da primeira região.
8. Aquecimento de combustão de acordo oom a reivindicação 4, ern que:

um elemento de suporte suporta o lado da extremidade distal do tubo interno, que è suportado em cantilever em urna extremidade de base, entre o tubo interno e o tubo externo, e mantêm um intervalo entre a superfície periférica externa do tubo interno e a superfície periférica interna do tubo
9. Aquecimento de combustão de acordo com a reivindicação 8, uma pluralidade de partes de furo é arranjada com um intervalo na primeira região, e o elemento de suporte é provido em ambos os lados, em uma direção de alinhamento que envolve o ponto de estagnação correspondente às respectivas partes de furo, e tem um tamanho que cobre, respectívarnente, o espaço de combustão voltado para a primeira região.

externo.

que:
10. Aquecimento de combustão de acorde cem a reivindicação 8, em que:

o elemento de suporte que fica disposto mais na direção da extremidade distai que a parte de furo posicionada mais na direção da extremidade distal tern um tamanho que cobre todo e espaço de combustão.
11. Aquecedor de combustão, compreendendo um tubo interno com uma passagem de suprimento para o gás de combustão em uma parte interna, e um tubo externo disposto para prover urn espaço de combustão separada em uma penferia externa do tubo interno, uma parte de fura para ejetar α gás de combustão sendo formada em uma parede de tubo do tuba interno, em que:

um ponto de estagnação e um elemento de formação de fluxo circulante para formar um ponto de estagnação para α gás de combustão expelido da parte de furo e o fluxo circulante são formados voltados para a parte de furo ao longo da direção axial do espaçe de combustão.
12. Aquecimento de combustão de acordo com a reivindicação

11, em que:

o ponto de estagnação e a elements de formação de fluxo circulante ficam dispostos no eixo geométrico centrai do tubo externo, e uma pluralidade de tubos internos fica disposta aa redor da eixo geométrico central oom a parte dei furo voltada para o eixo geométrico central.
13. Aquecimento de combustão de acordo com a reivindicação

12, em que:

o ponto de estagnação e o elemento de formação de fluxo circulante têm urna curva côncava formada aa redor da eixo geométrico da tubo interno ern cada um da pluralidade de tubas internas.
14. Aquecimento de combustão de acorda com a reivindicação 1.2, em que:

o ponto de estagnação e o elemento de formação de fluxo circulante compreendem uma passagem de suprimento para o gás de combustão em uma seção interna, e uma parte de fura é provida para formar um ponto de estagnação pela ejeção du gás da combustão na direção das respectivas faces periféricas externas da pluralidade de tubos internes dispostos ao redor do eixo geométnoo central.
15. Aquecimento da combustão de acordo com a reivindicação 11, ern que:

5 uma pluralidade de pontas de estagnação e de elementos de formação do fluxo circulante é provida em um intervalo no espaço de combustão, e é um tubo interno que forma as partes de furo voltadas para a superfície periférica externa de tubos internos respectivamente adjacentes.

10. Aquecimento de combustão de acorda corn a reivindicação ^x 0 15, em que:

urna pluralidade de tubos internos fica disposta com um intervalo ao redor do eixo geométrica central do tubo externo.
17. Aquecimento de combustão de acordo com a reivindicação

11, em que::

15 uma segunda parte de furo é provida para ejetar gàs de combustão ern uma posição separada do ponto de estagnação no tubo, a segunda parte de furo fica disposta em ambos os lados, envolvendo uma região voltada para o ponto de estagnação e o elemento de formação do fluxo de circulação, e fica disposta alternada com a parte de furo em uma direção ao 20 longo da região de revestimento.
18. Aquecimento de combustão de acordo com a reivindicação 11, em que:

um elemento de suporte suporta uma extremidade distal do tubo interno, que são suportados em cantilever em uma extremidade de base, e o 25 ponto de estagnação e o elemento de formação de fluxo circulante entre o tubo interno, o ponto de estagnação e a superfície periférica externa do elemento de formação do fluxo circulante e a superfície periférica interna do tubo externo...
19. Aquecimento de combustão de acordo com a reivindicação

30 18, em que:

o elemento de suporte que fica disposto mais na direção da extremidade distal do que a parte de furo posicionada mais na direção da ex trernldade distal tem urn tamanho qua sobre todo o espaço de combustão.