CN201209691Y - 用于促进非静态火焰的多路输出阀 - Google Patents

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Abstract

用于将在一个进口内接收的气体按序分配到若干出口的阀，包含阀体和阀分配器，和包括该阀的燃烧器装置，用于按序向燃烧器的出口供给材料，从而在燃烧器中形成非静态火焰。

Description

用于促进非静态火焰的多路输出阀
技术领域
本实用新型涉及进行燃烧时使用的装置和方法。
背景技术
许多工业过程需要使材料经历1000℉至3000℉量级的升高温度。这样的过程的例子包括熔化铝和其它金属，使熔化的金属保持熔化状态，熔化玻璃制造的材料，和使玻璃保持熔化状态。为了产生所需的升高温度，需要这样的升高温度的过程经常在一个或多个燃烧器中燃烧含碳燃料，每个燃烧器产生足够靠近材料的火焰，以便燃烧的热量在材料中建立所需的升高温度。
一般用于此目的的一个或多个燃烧器每个在固定位置产生从燃烧器向外延伸的火焰，例如从炉子的侧壁延伸过部分将被加热的材料的顶部且在其之上延伸。这样的配置不一定是尽可能有效的，因为围绕火焰外部表面和沿火焰长度的不同点的温度不一致，以致火焰中有个到材料具有最高温度和热量流的区域。缺少均匀性意味着燃烧器相对将被加热的材料的位置，以及燃烧器的运行条件必须被设置成：使得燃烧器所产生的最高温度和热量流不会太高而产生不希望的结果，这些结果例如是材料或进行燃烧的密室内的“热点”、材料过度氧化、或对密室的损坏。然而，这样做的话需要接受的是围绕火焰的其它点的温度没有到达可以承受的足够高度，并且因此需要接受的是燃烧器性能不是最优。
迄今效率不高被认为是可以接受的几个理由包括：缺少可以提供更均匀的温度的有用方法和装置。本实用新型提供了克服该效率低所使用的装置和方法。
实用新型内容
本实用新型提供了以下述这样的方式使燃烧进行的有用方法和装置：给被加热、或已被加热和熔化的材料表面提供更均匀的温度。
本实用新型的一方面包括用于以总的流量向一个或一个以上的出口供给气体的阀，所述总的流量被控制为不依赖于这样的出口的数量，所述阀包括：
阀体，其内具有阀室，阀室具有相对的第一端部和第二端部以及在所述端部之间延伸的侧表面，阀室包括从阀室的第一端部延伸且具有轴线的第一区域，
阀分配器，其位于阀室内并且在阀室内在所述第一区域内可绕所述轴线可旋转，阀分配器具有相对的第一和第二端部以及在所述端部之间延伸的侧表面，并且被定位成其第一端部面向阀室的第一端部并且其侧表面面向阀室的第一区域的至少部分，
所述阀室包括被所述阀分配器的第二端部、阀室的第二端部、和所述阀室的侧表面所限定的敞开空间，
阀体具有通过其中从所述阀体的外表面延伸到所述敞开空间的进口，
阀分配器包含沟槽，所述沟槽从阀分配器的侧表面向内延伸并且从阀分配器轴线的第二端部向阀分配器的第一端部延伸至少部分距离以接收来自所述敞开空间的气体，
阀体具有两个或更多个通过其中从所述阀体的外表面延伸到阀室的第一区域内的点的出口，其面向阀分配器的侧表面或所述沟槽的至少部分，
其中出口的尺寸和相对彼此的位置设置为使得在阀分配器的任何旋转取向上，沟槽向一个或一个以上的出口敞开，且使得当沟槽向一个以上的出口敞开的同时，在所述出口的交界面积的总和保持在高于或低于当沟槽仅向一个出口敞开时的最大交界面积的90％以内，优选50％以内，和
其中阀分配器的侧表面和阀室的侧表面之间的空间，以及阀分配器的第一端部与阀室的第一端部之间的空间足够小，以致于当气体被供入所述进口时，流动穿过所述空间到达不向沟槽敞开的出口的量小于流动穿过沟槽到达沟槽的至少部分向其敞开的一个或多个出口的气体量。
在本阀优选的实施例中，阀分配器进一步包括从所述第一端部轴向延伸进入所述阀室的第一端部的第一轴，和从所述第二端部轴向延伸进入所述阀室的第二端部而不占据所有所述敞开空间的第二轴，并且其中所述阀体包含轴承，在轴承上所述第一和第二轴可相对于所述轴线旋转。
在本阀进一步优选的实施例中，所述阀分配器中设置有通道，所述通道的一端向所述沟槽敞开并且通道的另一端向位于阀分配器侧表面上的点敞开，其不能向同时向沟槽的至少部分敞开的出口敞开。该通道可进一步包括可被调节以控制流动穿过通道的气体量的流动控制器。
本实用新型的其它方面是燃烧器装置，包括：
(A)具有轴线的中央供给孔；
(B)用于沿中央供给孔的轴线穿过中央供给孔注射第一流束的第一供应装置，所述第一流束包括从燃料、氧化剂、和它们的混合物组成的组中选择出的材料；
(C)三个或更多个外围孔，每个外围孔具有相对于中央供给孔的轴线汇聚或发散的轴线；和
(D)三个或更多个分支的或未分支的供应管线，其数量等于外围孔的数量，其中每个所述供应管线的一端被连接到所述供应孔的不同的一个上，并且每个所述供应管线的另一端被连接到可控制的供应装置上，以按序地将从燃料、氧化剂、惰性材料、和它们的混合物所组成的组中选择出的材料注射进入和穿过所述供应管线的不同的供应管线，从而所述材料按序从所述外围孔的不同的外围孔中喷射出作为一连串的第二流束，第二流束具有足够的动量以使第一流束从所述中央供给孔的轴线偏离；
其中所述可控制的供应装置包括：
(E)阀，阀包括阀体，阀体内具有阀室，阀室具有相对的第一和第二端部以及在所述端部间延伸的侧表面，阀室包括从阀室的第一端部延伸且具有轴线的第一区域，
阀分配器，其位于阀室内并且可在阀室内在所述第一区域内绕所述轴线可旋转，阀分配器具有相对的第一和第二端部以及位于所述端部之间的侧表面并且被定位成其第一端部面向阀室的第一端部并且其侧表面面向阀室的第一区域的至少部分，
所述阀室包括被所述阀分配器的第二端部、阀室的第二端部、和所述阀室的侧表面所限定的敞开空间，
阀体具有通过其中从所述阀体的外表面延伸到所述敞开空间的进口，
阀分配器包含沟槽，所述沟槽从阀分配器的侧表面向内延伸并且从阀分配器的第二端部向阀分配器的第一端部延伸至少部分距离，以接收来自所述敞开空间的气体，
阀体具有两个或更多个通过其中从所述阀体的外表面延伸到阀室的第一区域内的点的出口，其面向阀分配器的侧表面或所述沟槽的至少部分，
其中出口的尺寸和相对彼此的位置设置为使得在阀分配器的任何旋转取向上，沟槽都向一个或一个以上的出口敞开，且使得当沟槽向一个以上的出口敞开的同时，在所述出口的交界面积的总和保持在高于或低于当沟槽仅向一个出口敞开时的最大交界面积的90％以内，优选50％以内，和
其中阀分配器的侧表面和阀室的侧表面之间的空间，以及阀分配器的第一端部与阀室的第一端部之间的空间足够小，以致于当气体被供入所述进口时，流动穿过所述空间到达不向沟槽敞开的出口的量小于流动穿过沟槽到达沟槽的至少部分向其敞开的一个或多个出口的气体量，和
(F)控制器，其用于绕阀分配器的轴线转动所述阀分配器，以使所述沟槽按序向所述出口的不同的出口敞开，从而从所述敞开空间通过所述沟槽向所述出口按序提供所述材料。
本实用新型中燃烧器装置优选的实施例包括：
(A)具有轴线的中央供给孔；
(B)三个或更多个外围孔，每个外围孔具有相对于中央供给孔的轴线汇聚或发散的轴线；
(C)比任何所述外围孔都位于更靠近中央供给孔的一个或多个辅助供给孔；
(D)用于沿中央供给孔的轴线穿过中央供给孔注射第一流束的第一供应装置，第一流束包括从燃料、氧化剂、和它们的混合物所组成的组中选择出的材料；
(E)用于不按序穿过所述辅助供给孔注射辅助流束的辅助流束供应装置，所述辅助流束包括从燃料、氧化剂、和它们的混合物所组成的组中选择出的材料；只要所述第一流束和所述辅助流束至少之一包括燃料，并且所述第一流束和所述辅助流束至少之一包括氧化剂，和
(F)三个或更多个分支的或未分支的供应管线，其数量等于外围孔的数量，其中每个所述供应管线的一端被连接到所述供应孔的不同的一个上，并且每个所述供应管线的另一端被连接到可控制的供应装置上，以按序地将从燃料、氧化剂、惰性材料、和它们的混合物所组成的组中选择出的材料注射进入和穿过所述供应管线的不同的供应管线，从而所述材料按序从所述外围孔的不同的外围孔中喷射出作为一连串的第二流束，第二流束具有足够的动量以使第一流束从所述中央供给孔的轴线偏离；
其中所述可控制的供应装置包括：
(G)阀，阀包括阀体，阀体内具有阀室，阀室具有相对的第一和第二端部以及在所述端部间延伸的侧表面，阀室包括从阀室的第一端部延伸且具有轴线的第一区域，
阀分配器，其位于阀室内并且可在阀室内在所述第一区域内绕所述轴线可旋转，阀分配器具有相对的第一和第二端部以及位于所述端部之间的侧表面，并且被定位成其第一端部面向阀室的第一端部，并且其侧表面面向阀室的第一区域的至少部分，
所述阀室包括被所述阀分配器的第二端部、阀室的第二端部、和所述阀室的侧表面所限定的敞开空间，
阀体具有通过其中从所述阀体的外表面延伸到所述敞开空间的进口，
阀分配器包含沟槽，所述沟槽从阀分配器的侧表面向内延伸，并且从阀分配器的第二端部向阀分配器的第一端部延伸至少部分距离，以接收来自所述敞开空间的气体，
阀体具有两个或更多个通过其中从所述阀体的外表面延伸到阀室的第一区域内的点的出口，其面向阀分配器的侧表面或所述沟槽的至少部分，
其中出口的尺寸和相对彼此的位置设置为使得在阀分配器的任何旋转取向上，沟槽向一个或一个以上的出口敞开，且使得当沟槽向一个以上的出口敞开的同时，在所述出口的交界面积的总和保持在高于或低于当沟槽仅向一个出口敞开时的最大交界面积的90％以内，优选50％以内，和
其中阀分配器的侧表面和阀室的侧表面之间的空间，以及阀分配器的第一端部与阀室的第一端部之间的空间足够小，以致于当气体被供入所述进口时，流动穿过所述空间到达不向沟槽敞开的出口的量小于流动穿过沟槽到达沟槽的至少部分向其敞开的一个或多个出口的气体量，和
(H)控制器，其用于绕阀分配器的轴线转动所述阀分配器，以使所述沟槽按序向所述出口的不同的出口敞开，从而从所述敞开空间通过所述沟槽向所述出口按序提供所述材料。
本实用新型另一方面是燃烧方法，其包括：
(A)沿所述中央供给孔的轴线穿过具有轴线的中央供给孔喷射第一流束，所述第一流束包括选从燃料、氧化剂、和它们的混合物所组成的组中选择出的材料；
(B)提供三个或更多个外围孔，每个外围孔具有相对中央供给孔的轴线汇聚或发散的轴线；
(C)提供三个或更多个分支的或未分支的供应管线，其数量等于外围孔的数量，其中每个所述供应管线的一端被连接到不同的一个所述供应孔上，并且每个所述供应管线的另一端被连接到可控制的供应装置上，以按序地将从燃料、氧化剂、惰性材料、和它们的混合物所组成的组中选择出的材料注射进入和穿过不同的若干所述供应管线，
(D)按序将所述材料喷射进入不同的若干所述供应管线，从而穿过一个或一个以上的所述外围孔中的不同的若干个喷射所述材料形成一连串的第二流束，所述第二流束具有足够的动量以使第一流束从所述中央供给孔的轴线偏离，并且与已偏转的第一流束形成混合物，和
(E)燃烧第一和第二流束的混合物，
其中所述可控制供应装置包括
(F)具有阀体的阀，阀体内具有阀室，阀室具有相对的第一和第二端部以及在所述端部间延伸的侧表面，阀室包括从阀室的第一端部延伸且具有轴线的第一区域，
阀分配器位于阀室内并且可在阀室内的所述第一区域内绕所述轴线旋转，阀分配器具有相对的第一和第二端部以及位于所述端部之间的侧表面并且被定位成其第一端部面向阀室的第一端部并且其侧表面面向阀室的第一区域的至少部分，
所述阀室包括被所述阀分配器的第二端部、阀室的第二端部、和所述阀室的侧表面所限定的敞开空间，
阀体具有通过其中从所述阀体的外表面延伸到所述敞开空间的进口，
阀分配器包含沟槽，所述沟槽从阀分配器的侧表面向内延伸，并且从阀分配器的第二端部向阀分配器的第一端部延伸至少部分距离，以接收来自所述敞开空间的气体，
阀体具有两个或更多个通过其中从所述阀体的外表面延伸到阀室的第一区域内的点的出口，所述阀室的第一区域面向阀分配器的侧表面或所述沟槽的至少部分，
其中出口的尺寸和相互相对设置的位置使得在阀分配器的任何旋转取向上，沟槽都向一个或一个以上的出口敞开，从而当沟槽向一个以上的出口敞开的同时，在所述出口的交界面积的总和保持在高于或低于当沟槽仅向一个出口敞开时的最大交界面积的90％以内，优选50％以内，和
其中阀分配器的侧表面和阀室的侧表面之间的空间，以及阀分配器的第一端部与阀室的第一端部之间的空间，足够小以致于当气体被供入所述进口时流动穿过所述空间进入不向沟槽敞开的出口的量小于流动穿过沟槽进入向至少部分沟槽敞开的一个或多个出口的气体量，和
(G)控制器，其用于绕阀分配器的轴线转动所述阀分配器，以使所述沟槽按序向不同的若干所述出口敞开，从而从所述敞开空间通过所述沟槽向所述出口按序提供所述材料。
本实用新型方法优选的实施例包括：
(A)沿所述中央供给孔的轴线穿过具有轴线的中央供给孔喷射第一流束，所述第一流束包括选从燃料、氧化剂、和它们的混合物所组成的组中选择出的材料；
(B)提供三个或更多个外围孔，每个外围孔都具有相对中央供给孔的轴线汇聚或发散的轴线；
(C)提供一个或更多个比任何所述外围孔都更靠近中央供给孔的辅助供给孔；
(D)不按序穿过所述辅助流束供给孔注射辅助流束，所述辅助流束包括从燃料、氧化剂、和它们的混合物所组成的组中选择出的材料；提供的所述第一流束和所述辅助流束至少之一包括燃料，并且所述第一流束和所述辅助流束至少之一包括氧化剂，
(E)提供三个或更多个未分支的供应管线，其数量等于外围孔的数量，其中每个所述供应管线的一端被连接到不同的一个所述供应孔上，并且每个所述供应管线的另一端被连接到可控制的供应装置上，以按序地将从燃料、氧化剂、惰性材料、和它们的混合物所组成的组中选择出的材料注射进入和穿过不同的若干所述供应管线，
(F)按序将所述材料喷射进入不同的若干所述供应管线，从而穿过一个或一个以上的所述外围孔中的不同的若干个喷射所述材料形成一连串的第二流束，第二流束具有足够的动量以使第一流束从所述中央供给孔的轴线偏离，并且与已偏转的第一流束形成混合物，和
(G)燃烧第一和第二流束的混合物，
其中所述可控制供应装置包括：
(H)具有阀体的阀，阀体内具有阀室，阀室具有相对的第一和第二端部以及在所述端部间延伸的侧表面，阀室包括从阀室的第一端部延伸且具有轴线的第一区域，
阀分配器位于阀室内并且可在阀室内的所述第一区域内绕所述轴线旋转，阀分配器具有相对的第一和第二端部以及位于所述端部之间的侧表面并且被定位成其第一端部面向阀室的第一端部并且其侧表面面向阀室的第一区域的至少部分，
所述阀室包括被所述阀分配器的第二端部、阀室的第二端部、和所述阀室的侧表面所限定的敞开空间，
阀体具有通过其中从所述阀体的外表面延伸到所述敞开空间的进口，
阀分配器包含沟槽，所述沟槽从阀分配器的侧表面向内延伸并且从阀分配器的第二端部向阀分配器的第一端部延伸至少部分距离以接收来自所述敞开空间的气体，
阀体具有两个或更多个通过其中从所述阀体的外表面延伸到阀室的第一区域内的点的出口，所述阀室的第一区域面向阀分配器的侧表面或所述沟槽的至少部分，
其中出口的尺寸和相互相对设置的位置使得在阀分配器的任何旋转取向上，沟槽都向一个或一个以上的出口敞开，从而当沟槽向一个以上的出口敞开的同时，在所述出口的交界面积的总和保持在高于或低于当沟槽仅向一个出口敞开时的最大交界面积的90％以内，优选50％以内，和
其中阀分配器的侧表面和阀室的侧表面之间的空间，以及阀分配器的第一端部与阀室的第一端部之间的空间，足够小以致于当气体被供入所述进口时流动穿过所述空间进入不向沟槽敞开的出口的量小于流动穿过沟槽进入向至少部分沟槽敞开的一个或多个出口的气体量，和
(I)控制器，其用于绕阀分配器的轴线转动所述阀分配器，以使所述沟槽按序向不同的若干所述出口敞开，从而从所述敞开空间通过所述沟槽向所述出口按序提供所述材料。
优选的，第一流束包括从燃料、氧化剂、和它们的混合物所组成的组中选择出的材料；并且第二流束包括从燃料、氧化剂、惰性材料、和它们的混合物所组成的组中选择出的材料。
如此处所使用的，孔的“轴线”是在不受交叉流体流动影响的情况下流体喷射出该孔跟随的通路的中心线。
如此处所使用的，如果材料不参与燃料和氧化剂的燃烧的话，则其是“惰性的”，并且如果材料流束不包括参与燃料和氧化剂燃烧的材料，则其是“惰性的”。
如此处所使用的，如果气体能沿直线流动穿过出口的开口的任何部分进入沟槽的任何部分，而不会遇到固体结构，则沟槽和出口相互相对“敞开”。
如此处所使用的，“交界面积”是在阀室内部侧表面中的出口的开口的部分(最高100％)的面积，通过其气体能轴向向外流出阀分配器内的沟槽。例如，参考图11A和11B(其中沟槽的外围开口比出口的开口窄)和图11C(其中沟槽的外围开口比出口的开口宽)，交界面积是重叠区域的面积。
附图说明
图1是根据本实用新型一方面的燃烧器装置的实施例的前视图。
图2是图1中实施例从上看的截面图。
图3是图1中实施例从侧面看的截面图。
图4是图1中实施例从与从图3看到的一侧相对的一侧看的截面图。
图5是根据本实用新型的燃烧器装置另一实施例的前视图。
图6是图5中实施例从上看的截面图。
图7是根据本实用新型的阀的外部透视图。
图8是根据本实用新型阀的截面图。
图9是用在本实用新型中的阀分配器的透视图。
图10A和10B分别为用在本实用新型中阀分配器另一实施例的顶部和侧面截面图。
图11A、11B、和11C是在沟槽内部看出口开口的平面图。
图12A和12B是相互相邻的出口的开口具有代表性布置的平面图。
具体实施方式
如所显示的，本实用新型的一个方面是此处描述的阀与能产生非静态火焰的燃烧器的结合。
本实用新型的燃烧器部分在图1-4中一般标记为20。燃烧器20优选地由耐火材料制成，当该耐火材料暴露于燃烧器可能会暴露于的1000℉至3000℉的温度中时，其能够保持其形状和组成。这种材料的例子包括氧化铝、硅石、AZS(氧化铝-氧化锆-硅石)、富铝红柱石、氧化锆、和锆英石。燃烧器20可以是封闭空间的顶部、侧壁或底部的部分，所述封闭空间例如是：进行所需燃烧的炉子。
中央供给孔9和外围孔1至8在燃烧器20的前面22开口。中央供给孔9和外围孔可以，但是不必须地，位于同一平面内，只要此处描述的其它特点能够被观察到即可。中央供给孔9可包括如图1所示的一个开口，或可包括两个或更多个开口(优选1至8，更优选1至3)，所述开口位置相互靠近以便从开口喷射出的材料合并成具有一个流动轴线39的喷射材料流形式。例子包括多个单独的孔，或同心布置的环形开口。
虽然可以存在大于2个外围孔的任意的数量的外围孔，但是通常不需要多于30个外围孔。通常3至20个外围孔是理想的，并且优选设置6至12个外围孔。中央供给孔9到每个外围孔之间的距离可以相等，但这不是必须的。代替的，每个设置的外围孔到中央供给孔9的距离可以不等，或部分外围孔与中央供给孔9之间可以是给定的一个距离，同时另一组外围孔与孔9之间是第二种给定距离。也就是说，外围孔可以被布置成一个包围孔9的圆形形式，如图1所示，或者它们可以被布置成两个直径不等的圆形形式、或它们可以被布置成椭圆、或两个椭圆、或矩形、或两个矩形等形式。
包含孔的表面可以是平坦的(平面)或凹陷的或凸出的，优选平坦的(平面)或凹陷的。在凹陷和凸出的情况下，孔所处的表面形状可以是球体、椭圆体或多面体。
每个外围孔具有轴线，并且每个外围孔的轴线相对于中央供给孔9的轴线39汇聚或发散。如这里所使用的，如果这两轴线相交在前面22的下游，则外围孔的轴线相对于中央供给孔的轴线“汇聚”，如果这两轴线相交在前面22的上游，也就是在燃烧器20的内侧或后侧，则外围孔的轴线相对于中央供给孔的轴线“发散”。优选的，所有外围孔的轴线都相对于中央供给孔的轴线汇聚，或者所有外围孔的轴线都相对于中央供给孔的轴线发散。更优选的，所有外围孔的轴线都相对于中央供给孔的轴线汇聚。
每个外围孔的轴线相对于中央燃料孔的轴线汇聚或发散的角度一般为5至85度并且优选为10至75度。相对于中央燃料孔的轴线汇聚的外围孔的轴线可以相互平行，或相互汇聚，或向中央供给孔的轴线上的同一点汇聚。外围孔的轴线不一定要向同一点汇聚：例如，如果目的在于促进一半在椭圆形轮廓上移动一半在圆形轮廓上移动的移动火焰，外围孔的轴线将不向中央供给孔的轴线上的同一点汇聚。
参考图2、3和4，中央供给孔9通过供应管线19穿过燃烧器20连接到第一供应装置上，第一供应装置示意性的由40表示，其提供和注射形成第一流束的材料进入供应管线19，以便其被喷射穿出中央供给孔9。供应管线19和中央供给孔9对准，以便从孔9喷射出的第一流束沿轴线39而行。优选的，孔9的轴线39垂直于表面22。
每个外围孔通过各自对应的独立供应管线穿过燃烧器20连接到供应装置，供应装置示意性的由50表示，其提供和注射材料进入每个供应管线，以使材料以此处所描述的方式作为第二流束喷射出外围孔。
每个供应管线分支或不分支，并将位于其一端的供应装置50连接到位于其另一端的自己的外围孔上。不分支的供应管线是优选的，因为它们具有的优点是不用将材料分配到分支管线中或穿过控制进入分支管线的阀。使用由不分支的供应管线供给的外围孔使得以这里所述方式更可靠并且可重复控制火焰的模式。
在图2、3和4中，为了方便参考和披露，没有显示所有连接到外围孔的通道。如图2所示，外围孔2和3分别由供应管线12和13供给，外围孔7和8分别由供应管线17和18供给。供给外围孔1的供应管线1在图2中没有显示以便可以显示供应管线19，但是供应管线11显示在图3和4中。如图3所示，外围孔1和2分别由供应管线11和12供给，外围孔7和8分别由供应管线17和18供给。供给外围孔3的供应管线13在图3中没有显示以便可以显示供应管线19。如图4所示，外围孔1和8分别由供应管线11和18供给，外围孔6和5分别由供应管线16和15供给。供给外围孔7的供应管线17在图4中没有显示以便可以显示供应管线19。
向外围孔供给的供应管线可继续笔直地穿过燃烧器20，如图1-4所示，但是代替的，它们可以被构造成包括第一部分，其止于外围孔并且其轴线相对于中央供给孔的轴线成汇聚或发散角，和包括与第一部分在燃烧器20内相交的第二部分，其中第二部分的轴线平行于供应管线19或相对于第一部分的轴线成某些另外的角。
供给外围孔的供应管线优选通过在构成燃烧器20的材料内钻孔形成。优选的，供给外围孔的供应管线和供给中央供给孔的供应管线19衬有保护材料，如金属。供应管线也可以通过铸造带有大开口的耐火块和插入可除去的喷嘴形成。
在替换的实施例中，在一些或所有外围孔的开口处可设置有喷嘴或筛眼，使流束喷射通过所述喷嘴或筛眼。在这种情况下，喷嘴或筛眼的轴线是外围孔的轴线。为这种用途所设置的喷嘴或筛眼可以是可调节的，以便每个喷嘴或筛眼的轴线可以移动而不需要将供给外围孔的供应管线更换或重新钻孔。
以第一流束喷射的材料和以第二流束喷射的材料在被混合到一起之后，必须能够在有外部的或实施的点火源存在的情况下燃烧、或者在温度高于混合物中所带燃料的自燃温度的燃烧室内燃烧。
在一个实施例中，以第一流束喷射的材料和以第二流束喷射的材料都包含参与混合物燃烧的材料，所述混合物由第一和第二流束形成。例如，第一流束可包含燃料，此时第二流束包含氧化剂或燃料和氧化剂的预混的混合物。代替的，第一流束可包含氧化剂，此时第二流束包含燃料或燃料和氧化剂的预混的混合物。在另一替换的方案中，第一流束和第二流束都包含燃料和氧化剂的预混的混合物。优选的，第一流束包含燃料并且第二流束包含氧化剂。
在另一实施例中，以第一流束喷射的材料包含燃料或燃料和氧化剂的混合物，第二流束是“惰性的”，也就是说，它不含有参与由第一和第二流束形成的混合物的燃烧的材料。这样的以第二流束喷射的材料的例子包括，氮、氩、二氧化碳、水(液态的或，优选，气态的)、氦、和它们的混合物。
适宜的燃料包括可燃碳氢化合物，不管是气态的、液态的或者是固体颗粒形式的。适宜的气态燃料包括天然气、气化LPG(液化石油气)、丙烷、丁烷、和含有一氧化碳、氢、或即含一氧化碳又含氢的气态混合物，如焦炉气、高炉气、电弧炉气、和煤气。适宜的液态燃料包括燃料油和柴油。液态燃料在从它的孔(所述孔不论是中央供给孔还是外围孔)出来时应该被雾化。适宜的固体燃料包括任何等级的煤或各等级的混合物，和石油焦。当燃料是固体时，其颗粒尺寸应当被缩小以便其能够用适宜的载体气体如运输空气将其送出孔，就像被用在将粉煤输送到燃煤发电厂的燃烧室中一样。
氧化剂应该为含有5％至100％体积比的氧，和优选10％至100％体积比的氧的流束。空气是优选的氧化剂，如富氧空气，富氧空气是指空气中被添加了氧使得其氧的含量高于空气，如到达至少20％体积比或25％体积比或甚至至少为50％体积比。另一优选的氧化剂是含有至少80％体积比氧或甚至至少95％体积比或甚至至少98％体积比的氧的气态流束。具有这种较高含量氧的氧化剂可以由含有压缩氧气的储存罐、含有液氧并通过气化适宜量的液氧来提供氧气的储存罐、或从空气中制造高纯度氧气的现场空气分离单元、或从氧气管道来提供。其它气态组分(如前述不参与燃烧的材料)可类似的由储存罐、供应车、或管道来提供。
向供应管线19内注射以第一流束从孔9中喷射出的材料的供应装置40，以及向供应管线内注射以第二流束从外围孔中喷射出的材料的供应装置50，视情况而定包括燃料、或氧化剂、或预混燃料和氧化剂、或不燃烧的材料的适宜来源，以及用于将材料推到和穿过其孔(多个孔)的适宜装置。用于气态材料的合适装置包括风扇和鼓风机。用于液体和颗粒固体的合适装置包括有能力以所需速度履行将材料递送到和穿过孔(多个孔)的必要功能的雾化器和鼓风机。供应装置50的其它性能在下文中描述。
由中央供给孔喷射的第一流束的速度一般应该为5至1600英尺每秒，并且优选10至900英尺每秒。由每个外围孔喷射的第二流束的速度一般应该为5至2000英尺每秒并且优选10至900英尺每秒。
第一和第二流束的混合物温度一般应该达3000℉，并且优选达2000℉。
根据本实用新型，顺序地，(1)第二流束带着充足的动量从一个外围孔，或者从一组相邻设置的外围孔喷射出，以使喷射的第一流束从轴线偏转，否则在没有该偏转的情况下，第一流束将沿该轴线而行，同时在同一时间点材料不从其它外围孔中喷出，或从其它外围孔中喷出但没有充足的动量使第一流束从其轴线偏转，然后(2)第二流束带着充足的动量从不同的外围孔，或从不同组相邻设置的外围孔中喷射出，以使第一流束从轴线偏转(其方向不同于之前偏转的方向)，否则在没有该偏转的情况下，第一流束将沿该轴线而行，同时在同一时间点材料不从其它外围孔中喷出，或者从其它外围孔中喷出但没有充足的动量使第一流束从其轴线偏转，接着随着周期性地改变外围孔或成组外围孔，第二流束的喷射继续下去。应该注意到的是，使来自中央供给孔的流动偏转的材料第二流束的流动可间断性地减少、或中断，以便喷射的材料第一流束暂时沿中央供给孔的轴线而行，这之后第二流束再次从外围孔或成组外围孔中喷射出以再次偏转第一流束。
为了完成该功能，将材料注入供应管线以使其作为第二流束从各个外围孔中喷射出的供应装置50包括：以足够高的速度按序改变被注入材料的一条或多条供应管线的机构，以按序改变一个或多个外围孔，在任意时间点第二流束带着足够大的动量通过这些孔中喷射出，以使从中央供给孔喷射出的第一流束从其轴线偏转。
按序控制构成穿过外围孔的第二流束的材料流动的优选模式使用单阀机构，其位于各个供应管线和上游共有的第二流束材料供应源之间，包括可移动部件，如可旋转的分流器。可移动部件包含主要开口，通过该开口第二流束材料可流入外围孔供应管线，主要开口与外围孔供应管线在任何特定的时间点对准。另外，可移动部件则阻塞通向其它外围孔供应管线的流动，或选择性的也包括附加开口，当主要开口与外围孔供应管线之一对准时，它们与一个或多个其它的外围孔供应管线对准。可移动部件和外围孔供应管线相对彼此定位，以便可移动部件被移动(例如，绕其自身轴线旋转)，从而使外围孔供应管线与主要开口按顺序对准，以使构成第二流束的材料流入一连串的外围孔中。当构成第二流束的材料在压力下施加到可移动部件上游时，可移动部件的旋转使主要开口与一连串的外围孔供应管线对准，同时不让第二流束流入其它外围孔供应管线，或者只有少量的流入其它外围孔供应管线，这取决于是否设置有任何前述的附加开口。
该机构优选的实施例将在此处参考图7、8、9、10A、10B、11A、11B和11C进行描述。
参考图7，阀50包括具有外表面51的阀体48，进口55、出口56和可选的但优选的密封泄漏孔57穿过该外表面。底板58，顶部轴承密封件62和第一轴60也示出。第一轴60可包括平坦区域87以简化连接装置(电机、或连接到电机的齿轮)，所述装置可控制地旋转该轴和阀分配器82。阀体48优选由金属如钢或黄铜制成。
图8显示了阀的内部，包括在图7中出现的进口55、两个出口56、底板58、顶部轴承密封件62、和第一轴60。阀体48容纳有具有第一端部52、第二端部53、和壁表面54的阀室49。对于室49的至少部分，表面54如所示是圆柱形，阀分配器82在其中旋转。然而，该表面54的部分可替换的是不同的形状，如圆锥形(向一点向上汇聚或向上发散)，或阀分配器可在其中旋转的其它形状。图8还显示了第二轴61，将底板58保持在阀体48上的若干埋头螺钉64之一，用于进入和更换底部轴承70的入口塞66，入口塞O形密封圈67及其槽68，底部轴承70，底板O形密封圈71及其槽72，顶部O形密封圈73及其槽74，密封泄漏偏转凸缘76，密封泄漏膨胀室78(其由管道连接到孔57，图中未显示)；顶部轴承79(优选用于推力和径向负荷的角向接触滚动元件对)，和轴承保持夹80。阀分配器82具有第一端部83、第二端部84、和外表面85。没有完全被阀分配器82占据的空间86位于阀室49内进口55供给气体的区域。第二轴61是可选的但优选的，从而为旋转阀分配器提供稳定性。
图9显示了阀分配器82、第一轴60、第二轴61、和第一端部83、平坦区域87、保持夹80的槽88，和密封泄漏偏转凸缘76。阀分配器82如所显示的形状为圆柱形，但是其可代替有其它形状，如圆锥形(向一点向上汇聚或向上发散)，其与更靠近阀室49的第一端52的空间紧密对应。另外还显示了沟槽90，其在阀分配器82的外表面85上开口并且向内延伸到阀分配器82中。沟槽90在第二端部84开口并从第二端部84朝着第一端部83向上至少延伸到中途足够远处，以便其在阀分配器82旋转时可以向出口56敞开。如图所示，沟槽90从端部84向上沿着与旋转轴线平行的方向延伸。代替的，沟槽90可具有不同的路径，如沿表面85成螺旋状。
阀分配器82紧密配合在阀室49内，但是阀分配器82和阀室49的侧壁表面85和54之间，以及阀分配器82和阀室49的第一端部83和52之间可设有空间，以使少量的气体可从空间86流动通过该空间以到达每个出口，甚至是此时不向沟槽90敞开的出口。始终向每个出口提供一些气体是优选的，因为其为燃烧器前面的开口提供了一些冷却。
如上文所指出的，阀分配器82的侧表面85与阀室49的侧表面54之间的空间，和阀分配器82的第一端部83与阀室49的第一端部52之间的空间足够小，以使当气体被供入所述进口时，流动穿过所述空间到达不向沟槽90敞开的出口的气体量小于流动穿过沟槽90到达向至少部分沟槽90敞开的一个或多个出口的气体量。优选的，空间足够小，以使甚至更少的气体能通过，也就是说，流动穿过所述空间到达不向沟槽90敞开的出口的气体量不大于流动穿过沟槽90到达向至少部分沟槽90敞开的一个或多个出口的气体量的25％，更优选的是不大于10％，并且甚至更加优选的是不大于5％。
图10A和10B图示了气体可被提供到出口的另一种可选方式。通道92设置为从沟槽90内(不管是如图10A所示在沟槽90的底部，还是如图10B所示在沟槽90的壁之一)的开口91穿过阀分配器82到阀分配器82的侧表面的开口93。在该实施例优选的版本中，设置有可调螺钉94，其尖端延伸到或进入通道92。通过转动螺钉以调节尖端延伸进入通道92的量，或将尖端从通道92中移出，可以改变流动穿过和穿出通道92的气体量。在图7和8所示的阀的实施例中，可通过移去底板58接近调节螺钉94。
出口56可以被布置成围绕阀体48的多个方式中的任意方式，但是某些布置是优选的。出口优选地放置在两个或更多个高度，以允许出口较紧密聚集，以便可以使用更小的阀(为了便于制造、操作和节约)。孔聚集的紧密度的限度基于至少两个约束条件。第一个条件是用于很好实施导管与出口导管的连接，以便任一出口导管的固定不会干扰其它出口导管的固定。这应用在软管端部连接适配器的高点将干扰，或者转动扳手本身将被过度阻碍的螺纹连接的场合。这也应用于使用其它连接方式，如焊接或快速断开的场合。在出口聚集紧密度中另外需要考虑的是，在给定内部压力下残留在孔之间的材料的可允许应力，由连接软管的重量引起的任何弯矩，和由螺纹连接、焊接、法兰连接或快速断开连接的连接方法所引起的应力。
另一优选的模式是，出口尺寸相同并且分布均匀。应该注意到的是，虽然在本实用新型的某些应用场合可能要求穿过不同出口的流动相对恒量，但是在其它场合不要求。所以，此处有关如何根据本实用新型制造阀的描述不应被限制在提供该相对恒量流动的实施例。
另外，优选的出口孔的分布是这样的，与出口之一的内边缘垂直相切画的单根线不与相邻出口相交，或者也是相邻出口内边缘的切线。这种关系在图12A中有显示。例如，以这种模式布置出口的六孔阀，有六条间距均匀的、假想的垂直线，每条线都同时与两个相邻的出口相切。与此同时，沟槽90的尺寸被设置成使在阀分配器82的表面85处其公称宽度与壁表面54上的出口的直径相等。不论沟槽90的位置在哪里，该布置都能够保持恒定的主要出口流动面积。也就是说，随着阀分配器82旋转和与一个出口的交界面积减小，相邻出口孔的边缘开始敞开并且与下一出口的交界面积增大了相应量，从而使得暴露在流动气体中的总出口面积相同。
代替的，出口可以更加紧密间隔，因此表面54上的垂直线能穿过两个或更多个出口。然而，仍然优选的是，即使出口被间隔成使得与一个出口开口相切的垂直线能穿过最邻近的出口的开口，出口仍然应该相互充分间隔开，以便一个出口的开口的垂直直径不与任何最邻近的出口的开口相交。这种关系在图12B中显示。
出口的间距获得前述的优先选择：在阀分配器的任何旋转取向上，沟槽都向一个出口或一个以上的出口敞开，并且当沟槽向一个以上的出口敞开时，在同一时间所述出口的交界面积总和保持在高于或低于沟槽只向一个出口敞开时的最大交界面积的90％以内。优选的，所述出口的交界面积总和保持在高于或低于沟槽只向一个出口敞开时的最大交界面积的50％或25％以内，更优选的是10％以内，更加优选5％以内。
阀的尺寸基于所需的穿过连接件的流量和需要的连接件的数量。通常连接件的尺寸被设置成使压降保持合理且经济，这通过小于音速的流速来完成，并且通常在10和300ft/s之间。然后阀体的尺寸基于围绕周边分布连接件数量和尺寸，而同时保持适宜的稳固装置(通过不让开口间的距离太窄而导致材料无法承载所需的负荷)以及考虑在不明显改变流动的情况下阀分配器能够在出口间转换所需的直径和高度。沟槽90本身的尺寸被设置成保持小于音速的速度并且通常在10和600ft/s间以获得合理和经济的压降。结构材料的选择基于材料是否与工艺流体接触。
在运行中，气体(优选的是氧化剂而不是燃料，虽然其可以是气态燃料)从气体被压力下保存的来源(未显示)如泵或罐被送入进口55。来源应该具有能停止、开启气体流动和改变流量的控制件，如可调阀。气体进入空间86并经过沟槽90，然后随着阀分配器82的旋转到达不同出口56，阀分配器82的转动由能被控制的电机带动，以便操作者能改变或设定阀分配器旋转的速度，并且优选的，改变或设定阀分配器在每一位置使沟槽90与一个或多个出口对准所需的停留时间的长度。控制器优选还控制沟槽90所对准的出口的顺序。
此处描述的阀可以电子控制或气动控制。电子控制时，可变频率的驱动器将驱动转动旋转阀的电动电机，并且旋转速度将由PLC控制。可替换的，阀可以由步进电机旋转，所述步进电机执行储存在电机控制单元内的程序。为了控制气动操作的旋转阀，被压缩的驱动流体的供应压力将被改变和控制。
使用这些控制体系中的任一种或者任何其它可获得相同功能的控制体系，第二流束被按序提供穿过外围孔或成组相邻的外围孔，以充足的动量使第一流束偏离其轴线。具有所述动量的第二流束的按序供给顺序地改变了正在喷射偏离第一流束的第二流束的一个或多个外围孔，这接着顺序地改变第一流束偏转的方向。使第一流束偏转的第二流束的流动顺序优选绕圈并且绕外围孔阵列进行，从一个外围孔然后从其最近的相邻孔然后从该外围孔最近的相邻孔依次向前，例如按图1种所标记的数字顺序外围孔1至8离开，从外围孔8流出后接着从外围孔1中流出等等。可替换的，使第一流束偏转的第二流束的流动所喷射的外围孔的顺序可以从一个外围孔跳到另一个不相邻的外围孔，然后到另一相邻或不相邻的外围孔，依次向前。进一步的，这种顺序可以重复，或者随机以使下一个将要喷射偏转第一流束的流动的第二流体的外围孔不具规律性。这种无论是规律的还是随机的顺序可在PLC中被编程并由PLC执行。
一般，偏转第一流束的第二流束的流动方向改变足够频繁，以使整个方向改变顺序发生在0.03至30分钟内，优选0.1至10分钟。
虽然本实用新型可以通过每次从一个外围孔中喷射偏转第一流束的材料流动作为第二流束来实现，也可能并且经常优选的每次从一对相邻的外围孔中喷射第二流束，或从包含中间孔以及中间孔每侧的相邻孔的一组三个外围孔中喷射。也就是说，参考图1，偏转第一流束的第二流束可以来自任一外围孔1至8，或者每次来自相邻的两孔，如来自孔1和2，然后来自孔2和3，接着来自孔3和4，依次向前。替换的，流动可以来自孔1、2、和3，然后来自孔2、3和4，接着来自孔3、4和5，依次向前。实际上，第二流束被导向以偏转第一流束的外围孔的数量可以从仅仅一个一直到小于外围孔总数1个，并且优选1至4个外围孔。
偏转第一流束的由一个或多个外围孔喷射的流束的动量与来自中央供给孔的第一流束的动量之比一般为1.01至20，并且优选为1.1至10。
只要流束在有效速度范围(对于从中央供给孔喷射的第一流束，其速度一般在5至1600英尺每秒，并且优选10至900英尺每秒；对于由外围孔喷射的第二流束，其速度在5至2000英尺每秒，并且优选10至900英尺每秒)内喷射，孔的出口开口形状(几何形状)和面积就可改变。
外围孔到中央孔之间的距离随着外围孔到外围孔而改变。优选的，外围孔应该设置成圆形或椭圆形样式。
在任一时间点通过所有外围孔喷射出的作为第二流束的材料总量中，提供偏转第一流束的动量的一个或多个外围孔应该喷射该量的一般10至100％并且优选50％至100％。
当外围孔的轴线相对中央供给孔的轴线汇聚时，偏转第一流束的一个或多个第二流束通过将第一流束“推动”离开其轴线来使第一流束从其轴线偏转。当外围孔的轴线相对中央供给孔的轴线发散时，偏转第一流束的一个或多个第二流束通过向第二流束(多个第二流束)拖曳或吸引第一流束使第一流束从其轴线偏转。在任一情况下，一个或多个第二流束都与第一流束相交并混合。
一旦点火，由第一和第二流束构成的混合物燃烧且形成火焰。第一流束被偏转(被一个或多个第二流束)的方向变成第一和第二流束混合物延伸的方向，其接着也是火焰延伸的方向。所以火焰相对于中央供给孔的轴线的取向根据第一流束和来自不同外围孔或成组外围孔的偏转第一流束的第二流束间的每个交界而改变。例如，用如图1-4所述的燃烧器实现本实用新型，并且按照孔1至8的数字顺序从外围孔中喷射第二流束，然后当观察图1所提供的视图中的燃烧器的前面时，当火焰持续出现掠过顶点在孔9的锥体时，火焰将被偏转成使得火焰将遮盖孔5、然后孔6、接着孔7、然后孔8(在该点偏转第一流束的第二流束的流动将来自孔4)依次向前。
该动作不断地为被加热的材料以及进行燃烧的密室提供所需的燃烧热量，但是以这样的方式完成的：因为不断地切换火焰的取向避免了产生“热点”或过热的区域，所以提供了更均匀的温度分布，所述过热的区域是由于不间断地接近火焰最热区域而产生的。接着，这可能允许提供更高平均火焰温度的燃烧条件，因为被避免“热点”所限制的需求较小。
第一和第二流束中材料的比率(或比例)应该适合于保持当第一和第二流束交界和混合时形成的混合物的燃烧。所以，对于形成的每个燃料和氧化剂的混合物，当通过来自每个按序的不同外围孔中的第二流束的喷射而改变火焰取向时，要考虑从环境中进入火焰的氧化剂加上通过任何辅助供给孔(多个孔)供给的氧化剂加上第一和第二流束中供给的氧化剂，供给的氧的总量与供给的燃料的总量之比必须为0.5至10倍的化学剂量比，其中化学剂量比被定义为每摩尔燃料所需的完全将燃料燃烧成CO2和H2O的氧的摩尔量。例如，按照此方法定义的化学剂量比对于燃烧甲烷是2，所以存在于每一形成的第一和第二燃烧剂的混合物中的氧和甲烷的比例为2×(0.5至10)或1至20。
中央供给孔的轴线与最近的外围孔的轴线之间的距离一般为3至24英寸并且优选6至18英寸。
除了提供将被加热或已加热和熔化的材料表面温度线更均匀这一优点之外，对于火焰所提供的作为结果的加热，本实用新型的优点在于，可以通过分级燃烧技术来实现，以帮助减少氮氧化物的产量。通过允许从不参与给定时间点偏转第一流束的外围孔中喷射少量的材料可实现分级。
优选的替换实施例，在图5和6中描述，包括一个或多个辅助供给孔，通过该孔喷射出的流束帮助稳定火焰和控制氮氧化物的形成。优选的辅助供给孔是围绕中央供给孔9的环形口60。代替的，环形口60可被一系列围绕中央供给孔9布置的不同开口替换。一个或多个辅助供给孔比任何外围孔都靠近中央供给孔。一个或多个辅助供给孔通过来自辅助供给源56的辅助供应管线58进行供给。在该实施例中，由中央供给孔9喷射的流束包括燃料、氧化剂、或燃料和氧化剂的混合物，一个或多个辅助供给孔60喷射燃料、氧化剂、或燃料和氧化剂的混合物，只要中央供给孔和辅助孔(多个孔)至少之一喷射燃料并且中央供给孔和辅助孔(多个孔)至少之一喷射氧化剂。通过其各自的供应源40和56供给中央供给孔的材料和供给辅助孔(多个孔)的材料通过本领域中已知装置提供和喷射。
供给一个或多个辅助供给孔60的材料不按序供给，也就是说，材料供给和穿过辅助供给孔(多个孔)的速率在运行中不改变，并在在运行中不会在不同速率间波动。
本实用新型提供了很多其它优点。其中之一是本实用新型提供了覆盖面广的火焰，从而更有效的将热量转移到将被加热的材料中。另外，即使是在燃烧器运行中，不需要硬件(燃烧器和/或流动控制阀)的任何改变，简单地通过改变掌控通过外围孔的供给顺序的控制器的方向，火焰方向就能很容易地改变。
另一优点是能够使火焰在预定时间段内指向预定的方向。也就是说，火焰不需要恒定移动。例如，在炉子被装载时并且根据炉子被装载的方式，可以设定火焰取向变化的频率，和火焰指向任何给定方向的时间段，(例如火焰可保持指向给定的方向，所述方向上将有更多被加热的装入材料量，或有更多初始温度较低的新装入材料)。
本实用新型附加的优点包括：
-耐火壁面上形成的“热点”较少，这将延长炉子的寿命。
-促进了更加均匀的传热模式，这意味着更少的“冷点”，这能增加熔化速率或加热速率。
-由于均匀的传热模式所需的燃烧器较少，所以完成同样的产量所要负担的投资较少。
-安装在顶部的燃烧器为侧壁留下了更多安装观察孔、维修门、和装载门的位置。
-安装在顶部的带有移动火焰的燃烧器允许燃烧系统的设计根据炉子的几何形状更优化。
火焰的方向和强度由独立的射流决定，即不依赖于喷嘴的设计、气体的混合、流体的流动模式、和材料抗衰退因素如化学侵蚀或粉碎的可靠性，并且对将影响火焰稳定性的运行参数的改变敏感度较低。火焰稳定性和特点由固定的和牢固的气体注射孔决定。更强的温度均匀性避免了局部化的高温区域或点，因为热量在燃烧器(或熔化或加热表面)周围传递均匀，不仅仅是在穿越装载物的一条上。热量均匀地且平缓地分配到遍布装载物。当所加热的材料如铝和钢受局部高温和高氧气分压力而易于氧化时，这还提供了潜在的较低氧化速率。
其它优点包括火焰稳定性高，停工时间少，因为在不太可能发生的外围孔堵塞的情况下，注射的顺序可被更改以避免使用该孔，直到适当的修理完成后。
本实用新型还提供了经济优越性，包括制造成本低，对氧化是问题的应用如熔化铝和再加热钢中产量改进，和燃料比耗少。

Claims (32)

1、一种用于以总的流量向一个或一个以上的出口供应气体的阀，所述总的流量被控制而不依赖于这样的出口的数量，其特征是，阀包括：
阀体，其内具有阀室，阀室具有相对的第一端部和第二端部以及在所述端部之间延伸的侧表面，所述阀室包括从阀室的第一端部延伸且具有轴线的第一区域，
阀分配器，其位于阀室内并且在阀室内在所述第一区域内绕所述轴线可旋转，阀分配器具有相对的第一和第二端部以及在所述端部之间的侧表面，被定位成其第一端部面向阀室的第一端部并且其侧表面面向阀室的第一区域的至少部分，
所述阀室包括被所述阀分配器的第二端部、阀室的第二端部、和所述阀室的侧表面所限定的敞开空间，
阀体具有通过其中从所述阀体的外表面延伸到所述敞开空间的进口，
阀分配器包含沟槽，所述沟槽从阀分配器的侧表面向内延伸并且从阀分配器的第二端部向阀分配器的第一端部延伸至少部分距离，以接收来自所述敞开空间的气体，
阀体具有两个或更多个通过其中从所述阀体的外表面延伸到阀室的第一区域内的点的出口，其面向阀分配器的侧表面或所述沟槽的至少部分，
其中出口的尺寸和相对彼此的位置设置为使得在阀分配器的任何旋转取向上，沟槽向一个或一个以上的出口敞开，且使得当沟槽向一个以上的出口敞开的同时，在所述出口的交界面积的总和保持高于或低于当沟槽仅向一个出口敞开时的最大交界面积的90％以内，和
其中阀分配器的侧表面和阀室的侧表面之间的空间，以及阀分配器的第一端部与阀室的第一端部之间的空间足够小，以致于当气体被供入所述进口时，流动穿过所述空间到达不向沟槽敞开的出口的量小于流动穿过沟槽到达沟槽的至少部分向其敞开的一个或多个出口的气体量。
2、如权利要求1所述的阀，进一步包括：位于所述阀分配器内的通道，通道的一端向所述沟槽敞开并且通道的另一端向位于阀分配器侧表面上的点敞开，其不能向同时向沟槽的至少部分敞开的出口敞开。
3、如权利要求2所述的阀，进一步包括：可被调节以控制可流动穿过所述通道的气体量的流动控制件。
4、如权利要求1所述的阀，其中所述阀室的第一区域和可在其内旋转的阀体为圆柱形。
5、如权利要求1所述的阀，其中所述阀室的第一区域和可在其内旋转的阀体为圆锥形。
6、如权利要求1所述的阀，其中所述沟槽在与所述轴线平行的方向从所述阀分配器的第二端部向阀分配器的第一端部延伸。
7、如权利要求1所述的阀，其中出口的尺寸和相对彼此的位置设置为使得当沟槽向一个以上的出口敞开的同时，在所述出口的交界面积的总和保持在高于或低于当沟槽仅向一个出口敞开时的最大交界面积的50％以内。
8、一种燃烧器装置，其特征是，包括：
(A)具有轴线的中央供给孔；
(B)用于沿中央供给孔的轴线穿过中央供给孔注射第一流束的第一供应装置，所述第一流束包括从燃料、氧化剂、和它们的混合物组成的组中选择出的材料；
(C)三个或更多个外围孔，每个外围孔具有相对于中央供给孔的轴线汇聚或发散的轴线；和
(D)三个或更多个未分支的供应管线，其数量等于外围孔的数量，其中每个所述供应管线的一端被连接到所述供应孔的不同的一个上，并且每个所述供应管线的另一端被连接到可控制的供应装置上，以按序地将从燃料、氧化剂、惰性材料、和它们的混合物所组成的组中选择出的材料注射进入和穿过所述供应管线的不同的供应管线，从而所述材料按序从所述外围孔的不同的外围孔中喷射出作为一连串的第二流束，所述第二流束具有足够的动量以使第一流束从所述中央供给孔的轴线偏离；
其中所述可控制的供应装置包括：
(E)阀，阀包括阀体，阀体内具有阀室，阀室具有相对的第一和第二端部以及在所述端部间延伸的侧表面，所述阀室包括从阀室的第一端部延伸且具有轴线的第一区域，
阀分配器，其位于阀室内并且在阀室内在所述第一区域内绕所述轴线可旋转，阀分配器具有相对的第一和第二端部以及位于所述端部之间的侧表面，被定位成其第一端部面向阀室的第一端部并且其侧表面面向阀室的第一区域的至少部分，
所述阀室包括被所述阀分配器的第二端部、阀室的第二端部、和所述阀室的侧表面所限定的敞开空间，
阀体具有通过其中从所述阀体的外表面延伸到所述敞开空间的进口，
阀分配器包含沟槽，所述沟槽从阀分配器的侧表面向内延伸并且从阀分配器的第二端部向阀分配器的第一端部延伸至少部分距离，以接收来自所述敞开空间的气体，
阀体具有两个或更多个通过其中从所述阀体的外表面延伸到阀室的第一区域内的点的出口，其面向阀分配器的侧表面或所述沟槽的至少部分，
其中出口的尺寸和相对彼此的位置设置为使得在阀分配器的任何旋转取向上，沟槽向一个或一个以上的出口敞开，且使得当沟槽向一个以上的出口敞开的同时，在所述出口的交界面积的总和保持在高于或低于当沟槽仅向一个出口敞开时的最大交界面积的90％以内，和
其中阀分配器的侧表面和阀室的侧表面之间的空间，以及阀分配器的第一端部与阀室的第一端部之间的空间足够小，以致于当气体被供入所述进口时，流动穿过所述空间到达不向沟槽敞开的出口的量小于流动穿过沟槽到达沟槽的至少部分向其敞开的一个或多个出口的气体量，和
(F)控制器，用于绕阀分配器的轴线转动所述阀分配器，以使所述沟槽按序向所述出口的不同的出口敞开，从而从所述敞开空间通过所述沟槽向所述出口按序提供所述材料。
9、如权利要求8所述的装置，其中中央供给孔具有一个开口。
10、如权利要求8所述的装置，其中中央供给孔具有2至8个开口。
11、如权利要求8所述的装置，其中第一流束包括燃料并且第二流束包括氧化剂。
12、如权利要求8所述的装置，其中第一流束包括氧化剂并且第二流束包括燃料。
13、如权利要求8所述的装置，其中第一流束包括燃料和氧化剂的混合物。
14、如权利要求8所述的装置，其中第二流束包括燃料和氧化剂的混合物。
15、如权利要求8所述的装置，其中第一流束包括燃料并且第二流束不包含参与所述燃料和氧化剂燃烧的材料。
16、如权利要求8所述的装置，其中所述阀进一步包括位于所述阀分配器内的通道，所述通道的一端向所述沟槽敞开并且通道的另一端向位于阀分配器侧表面上的点敞开，其不能向同时向沟槽的至少部分敞开的出口敞开。
17、如权利要求16所述的装置，其中所述阀进一步包括：可被调节以控制可流动穿过所述通道的气体量的流动控制件。
18、如权利要求8所述的装置，其中所述阀室的第一区域和可在其内旋转的阀体为圆柱形。
19、如权利要求8所述的装置，其中所述阀室的第一区域和可在其内旋转的阀体为圆锥形。
20、如权利要求8所述的装置，其中所述沟槽在与所述轴线平行的方向从所述阀分配器的第二端部向阀分配器的第一端部延伸。
21、如权利要求8所述的装置，其中出口的尺寸和相对彼此的位置设置为使得当沟槽向一个以上的出口敞开的同时，在所述出口的交界面积的总和保持在高于或低于当沟槽仅向一个出口敞开时的最大交界面积的50％以内。
22、一种燃烧器装置，其特征是，包括：
(A)具有轴线的中央供给孔；
(B)三个或更多个外围孔，每个外围孔具有相对于中央供给孔的轴线汇聚或发散的轴线；
(C)比任何所述外围孔都位于更靠近中央供给孔的一个或多个辅助供给孔；
(D)用于沿中央供给孔的轴线穿过中央供给孔注射第一流束的第一供应装置，所述第一流束包括从燃料、氧化剂、和它们的混合物所组成的组中选择出的材料；
(E)用于不按序穿过所述辅助供给孔注射辅助流束的辅助流束供应装置，所述辅助流束包括从燃料、氧化剂、和它们的混合物所组成的组中选择出的材料；只要所述第一流束和所述辅助流束至少之一包括燃料，并且所述第一流束和所述辅助流束至少之一包括氧化剂，和
(F)三个或更多个未分支的供应管线，其数量等于外围孔的数量，其中每个所述供应管线的一端被连接到所述供应孔的不同的一个上，并且每个所述供应管线的另一端被连接到可控制的供应装置上，以按序地将从燃料、氧化剂、惰性材料、和它们的混合物所组成的组中选择出的材料注射进入和穿过所述供应管线的不同的供应管线，从而所述材料按序从所述外围孔的不同的外围孔中喷射出作为一连串的第二流束，所述第二流束具有足够的动量以使第一流束从所述中央供给孔的轴线偏离；
其中所述可控制的供应装置包括：
(G)阀，阀包括阀体，阀体内具有阀室，阀室具有相对的第一和第二端部以及在所述端部间延伸的侧表面，阀室包括从阀室的第一端部延伸且具有轴线的第一区域，
阀分配器，其位于阀室内并且在阀室内在所述第一区域内绕所述轴线可旋转，阀分配器具有相对的第一和第二端部以及位于所述端部之间的侧表面，被定位成其第一端部面向阀室的第一端部并且其侧表面面向阀室的第一区域的至少部分，
所述阀室包括被所述阀分配器的第二端部、阀室的第二端部、和所述阀室的侧表面所限定的敞开空间，
阀体具有通过其中从所述阀体的外表面延伸到所述敞开空间的进口，
阀分配器包含沟槽，所述沟槽从阀分配器的侧表面向内延伸，并且从阀分配器的第二端部向阀分配器的第一端部延伸至少部分距离，以接收来自所述敞开空间的气体，
阀体具有两个或更多个通过其中从所述阀体的外表面延伸到阀室的第一区域内点的出口，其面向阀分配器的侧表面或所述沟槽的至少部分，
其中出口的尺寸和相对彼此的位置设置为使得在阀分配器的任何旋转取向上，沟槽向一个或一个以上的出口敞开，且使得当沟槽向一个以上的出口敞开的同时，在所述出口的交界面积的总和保持在高于或低于当沟槽仅向一个出口敞开时的最大交界面积的90％以内，和
其中阀分配器的侧表面和阀室的侧表面之间的空间，以及阀分配器的第一端部与阀室的第一端部之间的空间足够小，以致于当气体被供入所述进口时，流动穿过所述空间到达不向沟槽敞开的出口的量小于流动穿过沟槽到达沟槽的至少部分向其敞开的一个或多个出口的气体量，和
(H)控制器，其用于绕阀分配器的轴线转动所述阀分配器，以使所述沟槽按序向所述出口的不同的出口敞开，从而从所述敞开空间通过所述沟槽向所述出口按序提供所述材料。
23、如权利要求22所述的装置，其中所述一个或多个辅助供给孔是围绕中央供给孔的环形口。
24、如权利要求22所述的装置，其中由所述可控制供应装置注射的流束不包含参与所述燃料和氧化剂燃烧的材料。
25、如权利要求22所述的装置，其中所述第一流束包括燃料，所述第二流束包括氧化剂，并且由所述可控制供应装置注射的流束包括氧化剂。
26、如权利要求22所述的装置，其中所述第一流束包括燃料，所述第二流束包括氧化剂，并且由所述可控制供应装置注射的流束不包含参与所述燃料和氧化剂的材料。
27、如权利要求22所述的装置，其中所述阀进一步包括：位于所述阀分配器内的通道，通道的一端向所述沟槽敞开并且通道的另一端向位于阀分配器侧表面上的点敞开，其不能向同时向沟槽的至少部分敞开的出口敞开。
28、如权利要求27所述的装置，其中所述阀进一步包括：可被调节以控制可流动穿过所述通道的气体量的流动控制件。
29、如权利要求22所述的装置，其中所述阀室的第一区域和可在其内旋转的阀体是圆柱形的。
30、如权利要求22所述的装置，其中所述阀室的第一区域和可在其内旋转的阀体是圆锥形的。
31、如权利要求22所述的装置，其中所述沟槽在与所述轴线平行的方向从所述阀分配器的第二端部向阀分配器的第一端部延伸。
32、如权利要求22所述的装置，其中出口的尺寸和相对彼此的位置设置为使得当沟槽向一个以上的出口敞开的同时，在所述出口的交界面积的总和保持在高于或低于当沟槽仅向一个出口敞开时的最大交界面积的50％以内。
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