CN110779015A - 文丘里喷嘴以及具备该文丘里喷嘴的燃料供给装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种文丘里喷嘴以及具备该文丘里喷嘴的燃料供给装置。文丘里喷嘴配置于送风机(20)的上游侧,通过该送风机(20)的吸入压混合燃烧用空气与燃料气体,所述文丘里喷嘴(1)具备:形成为朝向下游侧直径变小的形状,导入燃烧用空气的喷嘴部(12);配置于所述喷嘴部(12)的下游侧,形成为朝向下游侧直径变大的形状,将燃烧用空气与燃料气体混合的混合部(13);以及配置于所述喷嘴部(12)与所述混合部(13)之间,导入燃料气体的燃料气体导入口(15),在所述喷嘴部(12)的内表面形成有多个槽部或凸条部(16),所述槽部或凸条部以圆周方向延伸且以燃烧用空气的流动方向隔着规定的间隔配置。

Description

文丘里喷嘴以及具备该文丘里喷嘴的燃料供给装置
本发明是申请号为201680079241.7的发明专利的分案申请,母案的申请日为2016年10月27日,母案的发明名称为“文丘里喷嘴以及具备该文丘里喷嘴的燃料供给装置”。
技术领域
本发明涉及文丘里喷嘴以及具备该文丘里喷嘴的燃料供给装置。本申请基于2016年3月18日在日本申请的日本专利申请号2016-055802号主张优先权,在这里援用该内容。
背景技术
已往,作为用于通过将燃料气体与燃烧用空气进行混合而进行燃烧,从而对水加热而生成蒸汽的蒸汽锅炉等燃烧装置的燃料供给装置,已知有在将燃烧用空气送入燃烧装置的送风机的上游侧,将燃烧用空气与燃料气体进行混合的风机吸入混合方式的预混合燃烧机(例如参考专利文献1)。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特表2001-526372号公报
风机吸入混合方式的预混合燃烧机包含送风机、配置于该送风机的上游侧的文丘里喷嘴而构成。另外,文丘里喷嘴包含形成为朝向下游侧直径变小的形状且导入燃烧用空气的喷嘴部、配置于该喷嘴部的下游侧且混合燃烧用空气与燃料气体的混合部、配置于喷嘴部与混合部之间且导入燃料气体的燃料气体导入口而构成。
根据以上的文丘里喷嘴,通过使送风机驱动,在喷嘴部吸入燃烧用空气,通过引入到该喷嘴部的燃烧用空气的文丘里效果,燃料气体由燃料气体导入口引入到混合部。
如此,由于通过使预混合燃烧机包含文丘里喷嘴而构成,利用文丘里效果能够使燃料气体与燃烧用空气高效率地混合,从而无须提高向燃料供给装置的燃料气体的供给压力,能够很好地混合燃料气体与燃烧用空气。
然而,于风机吸入混合方式的预混合燃烧机,通过改变送风机的输出而改变燃烧量时,难以将燃料气体与燃烧用空气的混合比(空气比)保持恒定。即,相比于送风机的输出大的情况(即,燃烧用空气的流量大的情况),送风机的输出小的情况(即,燃烧用空气的流量小的情况)下,于文丘里喷嘴的表面发生的边界层剥离的影响变大,导入到文丘里喷嘴的燃烧用空气的流量系数下降。于文丘里喷嘴中,通过将燃烧用空气的供给压力(大气压)与燃料气体的供给压力保持恒定的关系,从而由于空气比也保持恒定,因此,若流量系数发生变化,则空气比无法保持恒定。因此,在现有的燃料供给装置中,根据伴随燃烧量的变化(即,燃烧用空气的供给量的变化)的流量系数的变化,需要调整燃料气体的供给压力的气压调整机构。
发明内容
发明要解决的课题
从而,本发明的目的在于提供一种以更简单的结构,即使在燃烧用空气的流量有变动的情况下,也能够使流量系数保持恒定的文丘里喷嘴以及具备该文丘里喷嘴的燃料供给装置。
用于解决课题的手段
本发明涉及一种文丘里喷嘴,其配置于送风机的上游侧,通过该送风机的吸入压混合燃烧用空气与燃料气体,所述文丘里喷嘴具备:形成为朝向下游侧直径变小的形状,导入燃烧用空气的喷嘴部;配置于所述喷嘴部的下游侧,形成为朝向下游侧直径变大的形状,将燃烧用空气与燃料气体混合的混合部;以及配置于所述喷嘴部与所述混合部之间,导入燃料气体的燃料气体导入口,在所述喷嘴部的内表面形成有多个槽部或凸条部,所述槽部或凸条部以圆周方向延伸且以燃烧用空气的流动方向隔着规定的间隔配置。
并且,优选所述喷嘴部的内表面由以朝向内侧凸出的方式弯曲的曲面形成。
并且,所述槽部或凸条部的高度(h)为0.5mm~5mm,彼此相邻的槽部或凸条部之间的距离(1)与该槽部或凸条部的高度(h)之比(1/h)优选为1~5。
并且,优选构成所述凸条部的面中,位于所述喷嘴部的中心轴侧的面对于该中心轴平行、垂直或者随着朝向上游侧以从所述中心轴远离的方向延伸,构成所述凸条部的面中,位于所述喷嘴部的外面侧的面对于所述中心轴平行、垂直或者随着朝向上游侧以靠近所述中心轴的方向延伸。
并且,优选雷诺数为1.0E+5时的流量系数与雷诺数为2.5E+5时的流量系数之比为0.97~1.00。
并且,优选雷诺数为5.0E+4时的流量系数与雷诺数为2.5E+5时的流量系数之比为0.94~1.00。
并且,本发明涉及一种燃料供给装置,其具备:上述的文丘里喷嘴;配置于所述文丘里喷嘴的下游侧的送风机;以及控制所述送风机的输出的控制部。
发明效果
根据本发明,能够提供一种以更简单的结构,即使在燃烧用空气的流量有变动的情况下,也能够使流量系数保持恒定的文丘里喷嘴以及具备该文丘里喷嘴的燃料供给装置。
附图说明
图1是示意性地表示本发明的燃料供给装置的结构的图。
图2是表示本发明的一个实施方式的文丘里喷嘴的喷嘴部的立体图。
图3是图2的X-X线剖面图。
图4是图3的局部的放大图。
图5是表示比较例1的文丘里喷嘴的喷嘴部的剖面图,是对应于图3的图。
图6是表示比较例2的文丘里喷嘴的喷嘴部的剖面图,是对应于图3的图。
图7是表示实施例和比较例的结果的图。
图8是表示本发明的第1变形例的文丘里喷嘴的喷嘴部的剖面图,是对应于图4的图。
图9是表示本发明的第2变形例的文丘里喷嘴的喷嘴部的剖面图,是对应于图4的图。
图10是示意性地表示本发明的第3变形例的文丘里喷嘴的凸条部的图。
附图标记说明
1 文丘里喷嘴
12 喷嘴部
13 混合部
15 燃料气体导入口
16 凸条部
20 送风机
30 控制部
100 燃料供给装置。
具体实施方式
以下,参照图面对于本发明的文丘里喷嘴和燃料供给装置的优选的各实施方式进行说明。
本实施方式的燃料供给装置100是在送风机的上游侧将燃烧用空气与燃料气体进行混合的风机吸入混合方式的预混合燃烧机,向蒸汽锅炉等燃烧装置(未图示)供给燃料气体和燃烧用空气的气体。该燃料供给装置100具备送风机20、控制部30、文丘里喷嘴1、燃料气体供给管线40、第1混合气体供给管线50、第2混合气体供给管线60。
送风机20具备具有风扇和使该风扇旋转的马达的送风机主体21、以及使风扇(马达)的旋转数增减的逆变器22。送风机20通过根据向输入的逆变器22的频率,以风扇规定的旋转数进行旋转,从而以规定的输出吸引燃烧用空气和燃料气体,送入燃烧装置。
控制部30根据燃烧装置的燃烧状态(例如蒸汽锅炉的燃烧位置)改变送风机20的输出而控制供给到燃烧装置的燃烧用空气的流量。具体而言,设定为使燃烧装置在高的燃烧位置燃烧时的送风机20的输出高于使其在低的燃烧位置燃烧时的送风机20的输出。
文丘里喷嘴1配置于送风机20的上游侧。文丘里喷嘴1具备外壳11、喷嘴部12、混合部13、燃料气体流路14、燃料气体导入口15。
外壳11例如通过铝或不锈钢等金属部件构成为一端侧和另一端侧开放的筒状。外壳11构成文丘里喷嘴11的外形。
喷嘴部12配置于外壳11的内部。更具体而言,喷嘴部12朝向下游侧形成为直径缩小的形状,并且,喷嘴部12的上游侧的端部遍及整周地接合于外壳11的上游侧的端部。
喷嘴部12作为导入燃烧用空气的燃烧用空气的导入部而发挥作用。
在本实施方式中,如图2和图3所示,喷嘴部12形成为圆锥台形状,所述圆锥台形状由以轴方向的剖面形状朝向内侧凸出的方式弯曲的曲面构成。更具体而言,喷嘴部12的内表面在径方向剖面,具有配置于下游侧端部侧的直线部分121、以及以向规定的半径R的内侧凸出的方式弯曲的四分之一圆的曲面部分122。
如图2和图3所示,喷嘴部12的内表面形成有多个凸条部16,所述多个凸条部16以圆周方向延伸的同时朝向燃烧用空气的流动方向隔着规定间隔而配置。在后面具体说明凸条部16。
混合部13配置于外壳11内部的喷嘴部12的下游侧,形成为朝向下游侧直径变大的形状。混合部13的上游侧的端部的直径稍微大于喷嘴部12的下游侧的端部的直径。并且,混合部13的上游侧的端部配置于与喷嘴部12的下游侧的端部重合的位置。混合部13的下游侧的端部遍及整周地接合于外壳11的下游侧的端部。在本实施方式中,如图2和图3所示,混合部13形成为圆锥台形状。
混合部13将从喷嘴部12导入的燃烧用空气与后述的从燃料气体导入口15导入的燃料气体进行混合。
燃料气体流路14通过外壳11的内表面、喷嘴部12的外表面以及混合部13的外表面所围成的空间而形成。从后述的燃料气体供给管线40向该燃料气体流路14供给燃料气体。
燃料气体导入口15配置于喷嘴部12与混合部13之间。具体而言,燃料气体导入口15通过喷嘴部12的下游侧的端部与混合部13的上游侧的端部之间形成的间隙而形成。
燃料气体供给管线40向文丘里喷嘴1供给燃料气体。燃料气体供给管线40的上游侧连接于燃料气体供给源(未图示)。燃料气体供给管线40的下游侧连接于外壳11。
燃料气体供给管线40配置有均压阀41和洞口42。均压阀41和洞口42将流通燃料气体供给管线40的燃料气体的压力减压到设定的压力并供给到文丘里喷嘴1侧。
第1混合气体供给管线50连接文丘里喷嘴1与送风机20。第1混合气体供给管线50使在混合部13混合的燃料气体与燃烧用空气的气体流通到送风机20侧。
第2混合气体供给管线60连接送风机20与燃烧装置(未图示)。第2混合气体供给管线60使被送入到送风机20的混合气体流通到燃烧装置侧。
根据以上的燃料供给装置100,若通过控制部30使送风机20以规定输出驱动,燃烧用空气被引入到朝向下游侧直径缩小的喷嘴部12,接着,被引入到朝向下游侧直径扩大的混合部13。并且,燃料气体从燃料气体供给管线40以规定的压力供给到燃料气体流路14。从而,根据被引入到喷嘴部12,再被引入到混合部13的燃烧用空气的文丘里效果,供给到燃料气体流路14的燃料气体从燃料气体导入口15引入到混合部13。由此,于文丘里喷嘴1,通过利用文丘里效果,不提高燃料气体的供给压力,而能够将燃烧用空气与燃料气体高效率地进行混合。
在混合部13混合的燃烧用空气与燃料气体的气体通过第1混合气体供给管线50、送风机20以及第2混合气体供给管线60供给到燃烧装置,在燃烧装置中被燃烧。
这里,于文丘里喷嘴1,优选使以下关系式成立。
【数1】
燃料气体的流量:
Figure BDA0002278936260000061
风量:
Figure BDA0002278936260000062
Pg2=Pa2
除了上述的式,利用均压阀41保持Pg1=Pa1(Patm(大气压)),从而文丘里混合中,保持Qg与Qa的比例关系。由此,无须包含用于将在其他混合方式中需要的空气比(燃烧用空气与燃料气体的混合比)保持恒定的机械性或者电气性的燃料气体的压力调整机构,能够实现恒定空气比。
然而,于包含现有的文丘里喷嘴而构成的风机吸入混合方式的预混合燃烧机,当使送风机的输出改变而改变燃烧量时,难以将燃料气体与燃烧用空气的混合比(空气比)保持恒定。换言之,认为相比于送风机的输出大的情况(即,燃烧用空气的流量大的情况),送风机的输出小的情况(即,燃烧用空气的流量小的情况)下,在文丘里喷嘴的表面发生的边界层剥离的影响变大,因而导入文丘里喷嘴的燃烧用空气的流量系数变小。于文丘里喷嘴,由于将燃烧用空气的供给压力Pa1(大气压)与燃料气体的供给压力Pg1保持恒定的关系,从而空气比也保持恒定,若改变流量系数,则空气比无法保持恒定。
这里,流量系数C以以下的式表示。流量系数的降低表示流动损失的增大。
【数2】
这里,v表示流速、p表示压力、ρ表示密度。并且,添字2表示在喷嘴最窄部(相当于图1的Pa2的位置)的值,添字1表示喷嘴入口(相当于图1的Pa1的位置)。
于是,在本实施方式中,在喷嘴部12的内表面形成多个凸条部16而构成文丘里喷嘴1。由此,可以通过形成于喷嘴部12的多个凸条部16来使在喷嘴部12的表面产生乱流而抑制边界层剥离的发生。从而,在燃烧用空气的流量小时和大时,由于能够抑制导入文丘里喷嘴1的燃烧用空气的压力产生的变动,从而即使在燃烧用空气的流量发生变动的情况下,也能够使流量系数C稳定,使空气比保持恒定。
在本实施方式中,如图3和图4所示,凸条部16在喷嘴部12的内表面以遍及圆周方向的整周地延伸的方式形成为环状。并且,形成为环状的凸条部16在喷嘴部12的曲面部分122,向燃烧用空气的流动方向隔着规定的间隔配置。
更具体而言,在本实施方式中,凸条部16以从喷嘴部12的曲面部分122的内表面向内侧突出的方式形成。并且,多个凸条部16的高度(h)从上游侧随着朝向下游侧慢慢变高。另外,多个凸条部16的顶部分别以大致呈90度的角度突出,多个凸条部16形成为阶梯状。
并且,构成凸条部16的面中,位于喷嘴部12的中心轴X侧的面(图4的面16a)对于中心轴X平行、垂直或随着朝向上游侧以从中心轴X远离的方向延伸。在本实施方式中,构成凸条部16的面中位于喷嘴部12的中心轴X侧的面16a以平行于中心轴X的方式延伸。
并且,构成凸条部16的面中,位于喷嘴部12的外面侧的面(图4的面16b)对于中心轴X平行、垂直或者随着朝向上游侧以靠近中心轴X的方向延伸。在本实施方式中,构成凸条部16的面中,位于喷嘴部12的外面侧的面16b以对于中心轴X垂直的方向延伸。
由此,利用喷嘴部12而进行成型时,可以适当地形成凸条部16。
形成于喷嘴部12的凸条部16的高度(h)从降低压力损失的同时有效地抑制低流量时的流量系数C的降低的观点,优选为0.5mm~5mm。若凸条部16的高度(h)过高,则因配置凸条部16的压力损失变得过大。并且,若凸条部16的高度(h)过低,则无法充分地通过凸条部16发生乱流,从而无法充分地抑制边界层剥离的发生。
并且,彼此相邻的凸条部16之间的距离(l)与凸条部16的高度(h)之比(l/h),从同样的观点,优选为1~5。当凸条部16之间的距离(l)与凸条部16的高度(h)之比(l/h)过大(即,彼此相邻的凸条部16之间的距离(l)过长)时,会使通过多个凸条部16的边界层剥离的发生的抑制效果下降。
应予说明,在本实施方式中,凸条部16的高度(h)是指,从凸条部16的顶部到对于喷嘴部12的曲面部分122的垂直方向的距离。并且,彼此相邻的凸条部16之间的距离(1)是指,彼此相邻的凸条部16的顶部之间的直线距离。
并且,将本实施方式的文丘里喷嘴1适用于大幅改变送风机的输出的燃烧装置(例如,调节(turn down)比率大的蒸汽锅炉)时,从抑制在高流量时和低流量时的空气比的变动的观点考虑,雷诺数为1.0E+5时的流量系数C2与雷诺数为2.5E+5时的流量系数C1之比(C2/C1)优选为0.97~1.00。并且,从同样的观点考虑,雷诺数为5.0E+4时的流量系数C3与雷诺数为2.5e+5时的流量系数C1之比(C3/C1)优选为0.94~1.00,更优选为0.97~1.00。
【实施例】
接着,基于实施例和比较例对本发明进行详细说明,但本发明不限于此。
【流量系数的测定】
对于具备在内表面形成多个凸条部16的喷嘴部12的实施例1的文丘里喷嘴1、以及具备未形成有凸条部的喷嘴部120的比较例1和2的文丘里喷嘴,使燃烧用空气的流量发生变化,测定了各流量下的喷嘴部的入口的流量系数。
【比较例1】
利用图5所示的未形成有凹部的喷嘴部120制造比较例的文丘里喷嘴,使燃烧用空气的流量发生变化,测定了各流量下的流量系数。
作为喷嘴部120,使用了以如下的方式构成的喷嘴部,即,上游侧端部的直径D1为下游侧端部的直径D2的约1.75倍,内表面在径方向剖面视中,在下游侧端部侧具有直线部分121且以向内侧凸出的方式弯曲的四分之一圆的曲面部分122,曲面部分122的半径R为下游侧端部的直径D2的约0.4倍。该喷嘴部120的长度D3为下游侧端部的直径D2的约0.5倍的长度。
【实施例1】
对于利用图2~图4所示的实施例1的喷嘴部12的文丘里喷嘴1,改变燃烧用空气的流量,测定了各流量下的流量系数。
实施例1的喷嘴部12使用了与比较例1同样的喷嘴部,在该喷嘴部12的内表面的曲面部分122形成多个凸条部16而制造。
实施例1的凸条部16形成为最上游侧的凸条部16的高度(h)为0.5mm,最下游侧的凸条部16的高度(h)为1.7mm。并且,彼此相邻的凸条部16之间的距离1)与凸条部16的高度(h)之比(1/h)在最上游侧为2,在最下游侧为4。
【比较例2】
对于利用图6所示的比较例2的喷嘴部120的文丘里喷嘴,改变燃烧用空气的流量,测定了各流量下的流量系数。
比较例2的喷嘴部120使用了上游侧端部的直径D1、下游侧端部的直径D2以及长度D3与实施例1的大小相同,内表面在径方向剖面视中,从下游侧端部侧开始具有第1直线部分123、第2直线部分124、以及第3直线部分125的不连续的多个内表面。
以上的实施例1和比较例1以及2的结果示于图7和表1。
【表1】
如图7和表1所示,确认了以下事项,即,在喷嘴部12的内表面形成有多个凸条部16的实施例1的文丘里喷嘴相比于未形成有多个凸条部16的比较例1的文丘里喷嘴,低流量(低雷诺数)时的流量系数的降低倾向变小。
更具体而言,对于实施例1的文丘里喷嘴,确认了将雷诺数为1.0E+5时的流量系数C2与雷诺数为2.5E+5时的流量系数C1之比(C2/G1)保持在0.98以上,抑制了低流量域的流量系数C的降低倾向。
在雷诺数为2.5E+5~1.0E+5的范围下,通过抑制流量系数C的变化率,例如即使在将文丘里喷嘴适用于大幅改变送风机的输出的燃烧装置(例如,调节比率大的蒸汽锅炉)的情况下,也能够实现稳定的燃烧状态。
另一方面,对于使用了具有不连续的多个内表面的喷嘴部120的比较例2的文丘里喷嘴,如图7和表1所示,确认了虽然相对于流量变化的流量系数的变化变少,但相比于使用了具有四分之一圆的曲面的喷嘴部12的文丘里喷嘴,流量系数整体变小。由该结果,比较例2的文丘里喷嘴相比于实施例1的文丘里喷嘴,呈现出损失变大。
由以上结果,具有在内表面形成有多个凸条部16的喷嘴部12的实施例1的文丘里喷嘴,呈现出能够将改变了流量时的流量系数保持恒定。并且,通过将喷嘴部12的内表面形成为曲面,呈现出能够维持较高的流量系数的同时实现流量系数的稳定化。
根据以上说明的本实施方式的文丘里喷嘴1和燃料供给装置100,能够得到以下的效果。
(1)能够改变燃烧量的燃料供给装置构成为包含文丘里喷嘴和配置于该文丘里喷嘴的下游侧的送风机时、增大送风机的输出而增大供给的燃料气体和燃烧用空气的流量时(增大燃烧量时)以及减少送风机的输出而减少供给的燃料气体和燃烧用空气的流量时(减少燃烧量时),难以将空气比(燃料气体与燃烧用空气的混合比)保持恒定。换言之,相比于送风机的输出大时(即,燃烧用空气的流量大时),送风机的输出小时(即,燃烧用空气的流量小时),在文丘里喷嘴的表面发生的边界层剥离的影响变大,导入文丘里喷嘴的燃烧用空气的流量系数降低。因此,现有的燃料供给装置需要根据伴随燃烧量的变化(即,燃烧用空气的供给量的变化)的流量系数的变化,来调整燃料气体的供给压力的气体压力的调整机构。
于是,将文丘里喷嘴1构成为在喷嘴部12的内表面形成多个凸条部16,且将燃料供给装置100构成为包含该文丘里喷嘴1。由此,由于能够通过形成于喷嘴部12的多个凸条部16,在喷嘴部12的表面产生乱流而抑制边界层剥离的发生,因此能够抑制在燃烧用空气的流量小时的流量系数的降低。从而,即使在燃烧用空气的流量的发生变动的情况下,也能够将文丘里喷嘴1的流量系数保持恒定,并即使在燃烧用空气的流量发生变动的情况下,电能够将燃烧用空气与燃料气体的混合比(空气比)保持恒定。结果,即使是调节比高的锅炉,不包含伴随燃烧量变化的气体压力调整机构等,也可以构成锅炉,因此,可以降低包含文丘里喷嘴1而构成的燃料供给装置100以及包含该燃料供给装置100而构成的锅炉的制造成本。
并且,由于能够将燃烧用空气与燃料气体的混合比(空气比)保持恒定,从而即使在包含气体压力调整机构而构成燃料供给装置的情况下,也能够降低对于气体压力调整机构的依赖度,通过更简单的控制而能够使空气比稳定。
(2)以朝向内侧凸出的方式弯曲的曲面而构成喷嘴部12的内表面。由此,能够维持较高的流量系数的同时实现流量系数的稳定化。从而,能够减少文丘里喷嘴1的压力损失,减轻送风机20的负荷,能够兼顾能量损失的控制和流量特性的稳定化。
以上,说明了本发明的文丘里喷嘴和燃料供给装置的优选的各个实施方式,但本发明不限定于上述的实施方式,可以进行适当改变。
例如,在本实施方式中,将文丘里喷嘴1构成为形成多个从喷嘴部12的曲面部分122的内表面突出的形状的凸条部16,但不限于此。即,如图8所示,也可以将文丘里喷嘴构成为形成多个从喷嘴部12A的曲面部分122A的内表面凹陷的形状的槽部16A。此时,槽部16A的高度(h)是指,从槽部16A的最里面部至喷嘴部12的曲面部分122的内表面的垂直方向上的距离。并且,彼此相邻槽部16A之间的距离(1)是指,彼此相邻的槽部16A的支脚部分(位于最内表面侧的部分)之间的直线距离。并且,此时,构成槽部16A的面中,位于喷嘴部12A的中心轴X侧的面16a对于中心轴X垂直地延伸。另外,构成槽部16A的面中,位于喷嘴部12A的外面侧的面16b对于中心轴X平行地延伸。
并且,在本实施方式中,使多个凸条部16的顶部分别从喷嘴部12的内表面以大致90度的角度突出,将多个凸条部16形成为阶梯状,但不限于此。即,如图9所示,也可以使多个凸条部16以其顶部为凸曲面的方式从喷嘴部12B的曲面部分122B的内表面突出形成为肋状。此时,构成凸条部16的面中,位于喷嘴部12B的中心轴X侧的面16a、以及位于喷嘴部12B的外面侧的面16b均对于中心轴X平行地延伸。
并且,凸条部16的高度(h)以及彼此相邻的凸条部16之间距离(1)不限于上述实施例。
并且,在上述各实施方式中,构成槽部或凸条部的面中,位于喷嘴部的中心轴X侧的面16a、以及位于喷嘴部12B的外面侧的面16b对于中心轴X平行或者垂直地延伸,但不限于此。即,如图10所示,构成凸条部16C的面中,也可以将位于喷嘴部12C的中心轴X侧的面16a构成为包含随着朝向喷嘴部12C的上游侧以从中心轴X远离的方向延伸的面16a1。并且,构成凸条部16C的面中,也可以将位于喷嘴部12C的外面侧的面16b构成为包含随着朝向喷嘴部12C的上游侧以靠近中心轴X的方向延伸的面16b1。
应予说明,关于槽部,通过将构成该槽部的面与中心轴形成的角度设定为0度以上的劣角,从而在利用模具将喷嘴部进行成型时,能够适当地形成槽部。其中,构成槽部的面与中心轴形成的角度是指,将位于构成槽部的面的喷嘴部的内表面侧的端部和与中心轴平行的直线交叉时形成的角度,表示以中心轴为基准(起始线)的正角。
并且,在本实施方式中,将多个遍及整周地以环状形成的凸条部16以燃烧用空气的流动方向隔着间隔配置,但不限于此。即,也可以将槽部或凸条部形成于喷嘴部的内表面的一部分。此时,从轴方向看喷嘴部时(以燃烧用空气的流动方向看喷嘴部时),彼此相邻的槽部或凸条部配置于重叠的位置即可。并且,也可以将槽部或凸条部以螺旋状形成于喷嘴部的内表面。
即,在本说明书中,「以燃烧用空气的流动方向隔着规定间隔配置的多个槽部或凸条部」表示,从轴方向看喷嘴部时,彼此相邻的槽部或凸条部配置于重叠的位置。
并且,可以将燃料供给装置构成为包含调整向文丘里喷嘴供给的燃料气体的压力的气体压力调整机构。

Claims (7)

1.一种文丘里喷嘴,其配置于送风机的上游侧,通过该送风机的吸入压混合燃烧用空气与燃料气体,其中,
所述文丘里喷嘴具备:
形成为朝向下游侧直径变小的形状,导入燃烧用空气的喷嘴部;
配置于所述喷嘴部的下游侧,形成为朝向下游侧直径变大的形状,将燃烧用空气与燃料气体混合的混合部;以及
配置于所述喷嘴部与所述混合部之间,导入燃料气体的燃料气体导入口,
在所述喷嘴部的内表面形成有多个槽部,所述槽部以圆周方向延伸且以燃烧用空气的流动方向隔着规定的间隔配置,
构成所述槽部的面中,位于所述喷嘴部的中心轴侧的面(16a)对于该中心轴垂直或者随着朝向上游侧以从所述中心轴远离的方向延伸,
构成所述槽部的面中,位于所述喷嘴部的外面侧的面(16b)对于所述中心轴平行或者随着朝向上游侧以靠近所述中心轴的方向延伸。
2.根据权利要求1所述的文丘里喷嘴,其中,
所述喷嘴部的内表面由以朝向内侧凸出的方式弯曲的曲面形成。
3.根据权利要求1或2所述的文丘里喷嘴,其中,
所述槽部的高度(h)为0.5mm~5mm,彼此相邻的槽部之间的距离(1)与该槽部的高度(h)之比(l/h)为1~5。
4.根据权利要求1或2所述的文丘里喷嘴,其中,
雷诺数为1.0E+5时的流量系数与雷诺数为2.5E+5时的流量系数之比为0.97~1.00。
5.根据权利要求1或2所述的文丘里喷嘴,其中,
雷诺数为5.0E+4时的流量系数与雷诺数为2.5E+5时的流量系数之比为0.94~1.00。
6.一种燃料供给装置,其具备:
权利要求1~5中任一项所述的文丘里喷嘴;
配置于所述文丘里喷嘴的下游侧的送风机;以及
控制所述送风机的输出的控制部。
7.根据权利要求6所述的燃料供给装置,其中,
所述送风机能够改变输出,
所述燃料供给装置能够变更燃烧量。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2776748A1 (es) * 2019-01-30 2020-07-31 Bsh Electrodomesticos Espana Sa Quemador de gas para una encimera de gas

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0265122A (ja) * 1988-08-30 1990-03-05 Nec Corp 半導体基板支持ボート
JPH1089628A (ja) * 1996-09-12 1998-04-10 Tokyo Gas Co Ltd 元混合型ガス燃焼装置
US6192911B1 (en) * 1999-09-10 2001-02-27 Ronald L. Barnes Venturi injector with self-adjusting port
US20020063170A1 (en) * 1999-04-06 2002-05-30 Andreas Pein Water-jet device for separating a biological structure
JP2008500533A (ja) * 2004-05-25 2008-01-10 デルファイ・テクノロジーズ・インコーポレーテッド 流れ場の変化の影響を受け難い空気流計測システム
US20140202443A1 (en) * 2013-01-18 2014-07-24 Trane International Inc. Fuel/Air Furnace Mixer
CN203836958U (zh) * 2014-02-28 2014-09-17 大连本源节能科技有限公司 具有多个中心对称切向风道的混流燃烧器
CN104764016A (zh) * 2015-04-01 2015-07-08 深圳智慧能源技术有限公司 文丘里混合器的喷嘴结构
JP2015210042A (ja) * 2014-04-28 2015-11-24 三浦工業株式会社 ボイラ

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3897198A (en) * 1972-04-17 1975-07-29 Radiation Ltd Gaseous fuel burners
US3901445A (en) * 1974-11-08 1975-08-26 Pullman Inc Gas burner - lance construction
US4137992A (en) * 1976-12-30 1979-02-06 The Boeing Company Turbojet engine nozzle for attenuating core and turbine noise
US4288984A (en) * 1978-09-19 1981-09-15 The Boeing Company Noise suppressing turbofan nozzles and method
US4337899A (en) * 1980-02-25 1982-07-06 The Curators Of The University Of Missouri High pressure liquid jet nozzle system for enhanced mining and drilling
JPS585264U (ja) * 1981-07-01 1983-01-13 日本電気株式会社 電磁継電器
US4762530A (en) * 1986-01-28 1988-08-09 Modern Home Products Corp. Internal air shutter for gas burner
JPH07891Y2 (ja) * 1988-11-04 1995-01-11 株式会社ユニシアジェックス 吸入空気流量検出装置
JPH07190441A (ja) * 1993-12-24 1995-07-28 Matsushita Seiko Co Ltd 換気装置
US5971026A (en) * 1997-12-09 1999-10-26 Honeywell Inc. Internal geometry shape design for venturi tube-like gas-air mixing valve
JP3385307B2 (ja) * 1998-05-11 2003-03-10 三菱電機株式会社 流量センサ
CA2351072C (en) * 2000-06-22 2007-04-24 Sharjan Venture Ltd. Gaseous fuel and oxygen burner
US7029165B2 (en) * 2001-10-26 2006-04-18 Allen Thomas E Automatically adjusting annular jet mixer
US7017331B2 (en) * 2002-12-07 2006-03-28 Anderson Jack H Jet nozzle mixer
US7926285B2 (en) * 2007-07-18 2011-04-19 General Electric Company Modular chevron exhaust nozzle
US7882751B2 (en) * 2007-07-19 2011-02-08 Endress + Hauser Flowtec Ag Measuring system with a flow conditioner for flow profile stabilization
US7861528B2 (en) * 2007-08-21 2011-01-04 General Electric Company Fuel nozzle and diffusion tip therefor
US8959922B2 (en) * 2008-09-29 2015-02-24 Siemens Aktiengesellschaft Fuel nozzle with flower shaped nozzle tube
US20130047619A1 (en) * 2011-08-30 2013-02-28 General Electric Company Injection nozzle assembly for a gas turbomachine
US8943832B2 (en) * 2011-10-26 2015-02-03 General Electric Company Fuel nozzle assembly for use in turbine engines and methods of assembling same
EP2604919A1 (de) * 2011-12-12 2013-06-19 Siemens Aktiengesellschaft Brennstoffdüse für zwei Brennstoffe
US9114367B1 (en) * 2012-01-09 2015-08-25 Alfa Laval Vortex, Inc. Apparatus for mixing fluids
US9079202B2 (en) * 2012-06-13 2015-07-14 Rain Bird Corporation Rotary variable arc nozzle
JP6183837B2 (ja) * 2013-08-19 2017-08-23 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構 排気ノズル
US10150607B2 (en) * 2013-11-13 2018-12-11 Royal Adhesives And Sealants Llc Adhesive packaging system with membrane
US10675970B2 (en) * 2016-08-15 2020-06-09 Ford Global Technologies, Llc Vehicle capless refueling system

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0265122A (ja) * 1988-08-30 1990-03-05 Nec Corp 半導体基板支持ボート
JPH1089628A (ja) * 1996-09-12 1998-04-10 Tokyo Gas Co Ltd 元混合型ガス燃焼装置
US20020063170A1 (en) * 1999-04-06 2002-05-30 Andreas Pein Water-jet device for separating a biological structure
US6192911B1 (en) * 1999-09-10 2001-02-27 Ronald L. Barnes Venturi injector with self-adjusting port
JP2008500533A (ja) * 2004-05-25 2008-01-10 デルファイ・テクノロジーズ・インコーポレーテッド 流れ場の変化の影響を受け難い空気流計測システム
US20140202443A1 (en) * 2013-01-18 2014-07-24 Trane International Inc. Fuel/Air Furnace Mixer
CN203836958U (zh) * 2014-02-28 2014-09-17 大连本源节能科技有限公司 具有多个中心对称切向风道的混流燃烧器
JP2015210042A (ja) * 2014-04-28 2015-11-24 三浦工業株式会社 ボイラ
CN104764016A (zh) * 2015-04-01 2015-07-08 深圳智慧能源技术有限公司 文丘里混合器的喷嘴结构

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