CN212987273U - 气体燃烧装置 - Google Patents
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Abstract
提供一种能够抑制大型化的气体燃烧装置。气体燃烧装置(1)具备燃烧器(2)和炉体(3)。炉体(3)具有主体部(10)。主体部(10)具备上游壁(15)、下游壁(17)、以及将上游壁(15)和下游壁(17)连接的周壁(16)。上游壁(15)具有炉口(20)和多个第1空气供给口(21),多个第1空气供给口(21)配置于炉口(20)的周围并将稀释空气(AD)向燃烧室(4)供给。下游壁(17)具有将混合气体(GM)排出的至少一个排出口(33)。
Description
技术领域
本公开涉及气体燃烧装置。
背景技术
在日本特开2017-150699号公报中公开一种气体燃烧装置。气体燃烧装置具备:内筒,具有燃烧室;和排出口,设置于内筒的侧面。焚烧废气从排出口被排出。
实用新型内容
但是,为了使大量的气体燃烧,需要使气体燃烧装置大型化。但是,当将气体燃烧装置设为大型时,则重量增大,另外,也产生设置空间上的问题。因此,提供一种能够抑制大型化的气体燃烧装置。
(1)解决上述课题的气体燃烧装置,具备燃烧器和炉体,在所述炉体中使从所述燃烧器供给的燃料气体和燃烧用空气燃烧而生成燃烧气体,在所述气体燃烧装置中,所述炉体具有构成燃烧室的主体部,所述主体部具备:上游壁,其设置于所述燃烧室的上游侧;下游壁,其设置于所述燃烧室的下游侧;以及周壁,其以将所述燃烧室的周围覆盖的方式连接所述上游壁和所述下游壁,所述上游壁具有炉口和多个空气供给口,所述多个空气供给口配置于所述炉口的周围并将稀释空气向所述燃烧室供给,所述下游壁具有至少一个排出口,所述至少一个排出口将所述稀释空气和所述燃烧气体混合而成的混合气体排出。
根据具有该结构(1)的气体燃烧装置,通过从空气供给口向燃烧室内供给稀释空气,从而能够在燃烧气体的周围形成空气层。空气层通过妨碍由高温的燃烧气体引起的向周壁的对流传热,从而能够抑制主体部的周壁的温度上升。因为这样,所以能够利用耐热性低的构件构成主体部的周壁,能够抑制主体部的重量增大。
(2)在上述气体燃烧装置中,所述主体部具备:作为所述空气供给口的第1空气供给口(21),其设置于所述上游壁;和第2 空气供给口,其设置于所述周壁并将稀释空气向所述燃烧室供给。根据具有该结构(2)的气体燃烧装置,燃烧气体进一步被稀释空气稀释,因此能够抑制燃烧气体的温度上升。由此,能够利用耐热性低的构件构成主体部,从而能够抑制重量增大。另外,通过从第 2空气供给口供给的稀释空气,能够引起与燃烧气体的对流混合,因此能够抑制燃烧气体的高温区域产生的高度,所以能够减小燃烧室。这样,能够抑制气体燃烧装置的大型化。
(3)在上述气体燃烧装置中,所述炉体进一步具备通道部,所述通道部以将所述主体部的所述周壁及所述上游壁的至少一部分包围的方式设置,并构成为供所述稀释空气通过,所述通道部连接到所述第1空气供给口。根据具有该结构(3)的气体燃烧装置,能够利用稀释空气将主体部冷却。由此,能够利用耐热性低的构件构成主体部,从而能够抑制主体部的重量增大。
(4)在上述气体燃烧装置中,所述炉体进一步具备混合部,所述混合部将从所述至少一个排出口排出的所述混合气体和所述稀释空气混合。根据具有该结构(4)的气体燃烧装置,能够利用稀释空气将从排出口排出的混合气体冷却。由此,能够通过耐热性低的构件构成炉体的下游部,从而能够抑制炉体的重量增大。
(5)在上述气体燃烧装置中,所述下游壁构成为与所述燃烧器的中心轴线交叉的中央部向下游侧突出,所述下游壁的所述至少一个排出口是多个排出口,所述多个排出口配置于以所述中心轴线为中心的虚拟圆的周向,且各排出口在径向开口。根据具有该结构(5)的气体燃烧装置,能够利用对流混合将从排出口排出的混合气体和稀释空气有效地混合,因此能够将从排出口排出的混合气体迅速地冷却。由此,能够抑制炉体的大型化。
附图说明
图1是一实施方式的气体燃烧装置的立体图。
图2是图1的气体燃烧装置的炉体的立体图。
图3是图2的炉体的主体部的立体图。
图4是图3的主体部的主视图。
图5是图1的气体燃烧装置的上游壁的俯视图。
图6是沿着图4的VI-VI线的主体部的剖视图。
图7是图1的气体燃烧装置的下游壁的俯视图。
图8是沿着图2的VIII-VIII线的炉体的局部剖切立体图。
图9是沿着图8的IX-IX线的炉体的剖视图。
图10是第1整流板的局部俯视图。
图11是沿着图8的XI-XI线的炉体的剖视立体图。
图12是沿着图11的XII-XII线的炉体的剖视立体图。
图13是沿着图2的VIII-VIII线的炉体的剖视图。
图14是具有排出导向件的变形例的下游壁的剖视图。
图15是主体部的变形例的剖视图。
图16是主体部的变形例的局部剖切立体图。
图17是下游壁的变形例的立体图。
图18是下游壁的变形例的剖视图。
具体实施方式
参照图1~图13对本公开的实施方式的气体燃烧装置1进行说明。
气体燃烧装置1使燃料气体GF燃烧。例如,气体燃烧装置1 使不需要的燃料气体GF燃烧。作为燃料气体GF,可举出例如液化天然气(Liquefied Natural Gas,以下为LNG)。对于LNG运输船、 LNG燃料船,在航行中,燃料箱内的LNG挥发而产生蒸发气体(Boil Off Gas,以下为BOG)。为了防止地球温室效应、减轻环境负荷,限制将BOG释放到大气中。因为这样,在LNG运输船、LNG燃料船中,利用气体燃烧装置1使BOG燃烧。作为其他例子,在向燃料箱供给LNG的情况或使燃料箱变空的情况下,利用气体燃烧装置1使存在于燃料箱内的作为包括氮、其他的惰性气体在内的BOG 而排出的燃料气体GF燃烧。以下,说明气体燃烧装置1的一例。
如图1所示,气体燃烧装置1具备燃烧器2和炉体3。在本实施方式中,气体燃烧装置1进一步具备支架5。炉体3安装于支架 5。燃烧器2安装于炉体3下,并配置于支架5内。在本说明书中提及“上”和/或“下”是以图1所示的气体燃烧装置1的姿势为基准。
燃烧器2将燃料气体GF和燃烧用空气AB向炉体3供给。在一例中,燃烧器2具备喉部2a、供给燃料气体GF的燃料供给管(省略图示)以及先导燃烧器(省略图示)(参照图13)。先导燃烧器作为使燃料气体GF燃烧时的点火源或者助燃源而工作。
炉体3使从燃烧器2供给的燃料气体GF和燃烧用空气AB燃烧而生成燃烧气体GB。
炉体3具有构成燃烧室4的主体部10。优选炉体3具有供稀释空气(dilution air)AD通过的通道部11。稀释空气有时称为稀释用空气。优选炉体3具有混合部12。优选炉体3具有将稀释空气 AD输送到混合部12的引导部13。优选炉体3具有对通道部11及引导部13与管路6进行连接的连接部14。
如图2所示,在本实施方式中,炉体3具备主体部10和收纳主体部10的收纳部40。通道部11、混合部12以及引导部13设置于收纳部40与主体部10之间(参照图8)。
参照图3~图8对主体部10进行说明。
如图4及图8所示,主体部10具备:上游壁15,设置于燃烧室4的上游侧;下游壁17,设置于燃烧室4的下游侧;以及周壁 16,以将燃烧室4的周围覆盖的方式或者划定燃烧室4的方式连接上游壁15和下游壁17。下游壁17从上游壁15隔开距离地设置。上游壁15和下游壁17的最大分开距离也可以与燃烧室4的长度一致。周壁16的内径也可以与燃烧室4的内径或者粗细一致。周壁 16有时称为燃烧室4的周壁。
在本实施方式中,在主体部10中,燃料气体GF及燃烧用空气 AB向燃烧器2供给,在后述的炉口20中,燃料气体GF和燃烧用空气AB混合,通过利用先导燃烧器形成的火焰进行点火及助燃,形成气体火焰而产生燃烧气体GB。在本实施方式中,将燃烧器2 的中心轴线称为“轴线LG”(参照图13)。轴线LG与上下方向DA 一致。
主体部10构成为以沿着轴线LG的方式将生成的燃烧气体GB 包围。下游壁17配置于比上游壁15靠上方的位置。将上游壁15 作为基准面时的下游壁17配置于比燃料气体GF和燃烧用空气AB 混合并燃烧而形成的火焰的高度充分高的位置。
上游壁15通过耐火材料、绝热材料构成。作为耐火材料,例如可举出被称为浇注成形(castable)的耐火混凝土。浇注成形通过将耐火性优良的骨材和矾土水泥混合而形成。另外,作为绝热材料,也可以使用湿毡(wet-felt)。湿毡是使毛毡含有无机结合材料的湿润状态的片状产品,通过预先预先成形为预定形状并干燥而固化,成型,完成制造。下游壁17及周壁16通过金属形成。下游壁17 及周壁16例如通过铁或者铁合金形成。
图5示出从图1或者图8的上方观看的上游壁15。上游壁15 具有炉口20和多个第1空气供给口21。在炉口20中,如上所述,通过燃烧器2供给的燃料气体GF和燃烧用空气AB混合,形成火焰而产生燃烧气体GB。炉口20设置于上游壁15的中央部。在炉口20设置有将炉口20包围的筒构件22,并且在与筒构件22连通的筒构件44(参照后述)的内部配置燃烧器2(参照图13)。筒构件22以向下方突出的方式设置于在上游壁15的下表面。
第1空气供给口21是用于将稀释空气AD向燃烧室4供给的开口部。多个第1空气供给口21在上游壁15中配置于炉口20的周围。多个第1空气供给口21在以轴线LG为中心的虚拟圆上等间隔地配置。
从第1空气供给口21供给的稀释空气AD以沿着周壁16的方式上升(参照图8)。从多个第1空气供给口21供给的稀释空气 AD形成空气层AL,空气层AL将产生燃烧气体GB的火焰包围。这样的空气层AL抑制从火焰向周壁16的热传递。
周壁16构成为将火焰及燃烧气体GB包围。在本实施方式中,周壁16构成为以轴线LG为中心的圆筒形状。在周壁16设置有多个第2空气供给口25。第2空气供给口25是用于将稀释空气AD 向燃烧室4供给的开口部。
如图3及图4所示,多个第2空气供给口25以全部第2空气供给口25在上下方向DA上配置于相同高度的位置的方式设置。在本实施方式中,多个第2空气供给口25的高度被设定成为将产生燃烧气体GB的火焰长度的终端高度作为目标高度,例如,多个第2空气供给口25配置于主体部10的高度的大致一半的位置。另外,多个第2空气供给口25配置于比分隔板50靠上的位置。多个第2空气供给口25贯穿沿着引导部13(参照图8)的周壁部分而配置,引导部13是稀释空气AD的通道。
如图6所示,多个第2空气供给口25在以轴线LG为中心的虚拟圆上等间隔地设置。在第2空气供给口25设置有引导稀释空气 AD的供气导向件26。供气导向件26构成为筒状。另外,在图6 中,分隔板50被省略。
在一例中,供气导向件26的中心轴心在以轴线LG为中心的虚拟圆的径向DR(以下仅称为“径向DR”。)延伸。供气导向件26 具备配置于周壁16内的内侧部27和配置于周壁16外的外侧部28。沿着外侧部28的开口端28a的面PA从沿着轴线LG的方向(在图示的例子中为上下方向DA)观看,相对于在径向DR延伸的径向线LR倾斜。例如,沿着外侧部28的开口端28a的面PA以朝向稀释空气AD的回旋方向DS(参照图9)并朝向径向DR的外方EX 去的方式倾斜。通过这样的结构,可促进稀释空气AD流入到主体部10内(参照图9)。
下游壁17在主体部10中以与上游壁15面对面的方式配置。下游壁17构成为与轴线LG交叉的中央部31向下游侧突出。在本实施方式中,下游壁17具备中央部31和以将中央部31包围的方式设置的倾斜部32。中央部31无论是平面还是曲面都可以。倾斜部32以朝向燃烧气体GB的喷射方向DJ的下游从下游壁17的外周接近轴线LG的方式倾斜。
在上下方向DA上,在下游壁17与第2空气供给口25之间的部分生成稀释空气AD和燃烧气体GB的混合气体GM。例如,在炉体3内生成的燃烧气体GB和从第2空气供给口25供给的稀释空气AD混合,生成混合气体GM。另外,燃烧气体GB通过与下游壁17的中央部31碰撞,从而以沿着中央部31的周围的倾斜部32 的方式扩散,通过从上游壁15的第1空气供给口21供给的稀释空气AD与下游壁17碰撞,从而燃烧气体GB和稀释空气AD混合,生成混合气体GM。通过燃烧气体GB和稀释空气AD的混合,混合气体GM的温度低于燃烧气体GB的温度。
图7是从图1或者图8的上方观看的下游壁17。下游壁17具有至少一个排出口33。优选在下游壁17设置有多个排出口33。排出口33将混合气体GM排出。排出口33设置于下游壁17的倾斜部32。多个排出口33配置于以轴线LG为中心的虚拟圆的周向。
如图4及图7所示,多个排出口33在上下方向DA分为两层。在本实施方式中,将两层中配置于下方的层称为下层,将配置于下层之上的层称为上层。
在图4及图7的例子中,上层的排出口33和下层的排出口33 能够以所谓的叠层配置(trefoil formation:三角排列)设置于下游壁17。如图7所示,下层的排出口33以沿着将轴线LG作为中心的虚拟圆的方式等间隔地配置。上层的排出口33以沿着将轴线LG 作为中心的虚拟圆的方式等间隔地配置。上层的各排出口33以排出口33的中心位于将相互相邻的下层的两个排出口33的中心各自和轴线LG连接的两条线之间的方式配置。
各排出口33从沿着轴线LG的方向观看在径向DR开口。例如,在排出口33设置引导混合气体GM的排出导向件34。排出导向件 34形成为筒状。在一例中,排出导向件34的中心轴心在径向DR 延伸(参照图13)。如图14所示,排出导向件34也可以以排出导向件34的中心轴心CG相对于沿着径向DR的线倾斜的方式安装于倾斜部32。
排出导向件34设置于倾斜部32的外表面。沿着排出导向件34 的开口端34a的面PB在径向DR上位于比排出口33的下端部33a 的位置靠外方(参照图13)。在下游壁17的周边生成的混合气体 GM在进入到排出口33后被这样的结构向径向DR引导而流出。排出导向件3也具有躲避从外面进入的雨的效果。
参照图8说明通道部11、混合部12以及引导部13的概要。
通道部11构成为供向主体部10供给的稀释空气AD通过。通道部11以将主体部10的周壁16及上游壁15的至少一部分包围的方式设置。在通道部11流通的稀释空气AD将主体部10的上游壁 15及周壁16冷却。由此可控制主体部10的过热。通道部11与第 1空气供给口21连接。
混合部12是将从排出口33排出的混合气体GM和稀释空气 AD混合的部分。混合部12位于主体部10的排出口33的出口附近。通过混合部12中的混合气体GM和稀释空气AD的混合,混合气体GM的温度进一步降低。
引导部13是将稀释空气AD向混合部12输送的通道。引导部 13以将主体部10的周壁16的至少一部分包围的方式设置。在引导部13流通的稀释空气AD将周壁16冷却。由此可抑制周壁16的过热。在本实施方式中,引导部13将稀释空气AD向混合部12输送,并且也向第2空气供给口25输送稀释空气AD。
参照图8~图13说明通道部11、混合部12、引导部13以及连接部14。在本实施方式中,如上所述,通道部11、混合部12以及引导部13设置于收纳部40与主体部10之间。连接部14设置于收纳部40。
稀释空气AD是为了将燃烧气体GB稀释而向燃烧室4供给的空气。气体燃烧装置1的周边的外界气体可作为稀释空气AD而使用。例如,通过具有送风风扇(省略图示)的装置获取的外界气体作为稀释空气AD经由管路6向通道部11及引导部13输送。通道部11及引导部13和管路6通过连接部14连接。
如图8所示,收纳部40构成为将主体部10的至少一部分覆盖。收纳部40具备外周壁41和底壁42。外周壁41能够在上下方向DA 分割成三个。在本实施方式中,在外周壁41的外侧安装有装饰面板45。底壁42安装有外周壁41的底部。
外周壁41构成为将主体部10的周壁16包围。在本实施方式中,外周壁41构成为以轴线LG为中心的圆筒形。外周壁41与主体部10的周壁16具有共用的中心轴心(沿着轴线LG的轴心)。在径向DR中,在外周壁41与主体部10的周壁16之间构成环形的第1空间SA。而且,在径向DR上,在外周壁41与主体部10的下游壁17之间构成环形的第2空间SB。上述的混合部12包括第2 空间SB。
在外周壁41中,与底壁42相反的一侧的端部开口。外周壁41 的开口端41a配置于比上游壁15靠上。外周壁41的开口端41a连接到排气管。排气管将混合气体GM引导到外部。
底壁42配置于主体部10的上游壁15之下。在底壁42与上游壁15之间设置有环形的第3空间SC。在底壁42的中央部设置有供燃料气体GF及燃烧用空气AB通过的开口部43。开口部43配置于主体部10的炉口20之下。开口部43和炉口20通过筒构件22 连接。而且,在开口部43之下借助筒构件44设置有凸缘44a。在凸缘44a结合燃烧器2的喉部2a的凸缘2b(参照图13)。底壁42 借助多个支承构件47支承主体部10。
支承构件47设置于底壁42。支承构件47具有:第1支承部 48,支承主体部10的上游壁15;和第2支承部49,支承主体部10 的周壁16。第1支承部48以沿着径向DR的方式延伸。多个第1 支承部48在周向上等间隔地配置。第1支承部48以将多个第1空气供给口21由第1支承部48隔开的方式配置。第2支承部49在第1支承部48中设置于径向DR的外方端部。第2支承部49从外方端部向上延伸。第2支承部49配置于主体部10的周壁16与外周壁41之间。
收纳部40与主体部10之间的空间由分隔板50分隔。分隔板 50设置于收纳部40的外周壁41与主体部10的周壁16之间的第1 空间SA。分隔板50在上下方向DA上配置于比第2空气供给口25 靠下。
在收纳部40与主体部10之间的空间中,比分隔板50靠下侧的空间构成通道部11。通道部11连接到主体部10的第1空气供给口21。在收纳部40与主体部10之间的空间中,比分隔板50靠上侧的空间构成引导部13。引导部13连接到主体部10的第2空气供给口25,且连接到混合部12。
在外周壁41中设置有分隔板50的部分设置开口部46。在外周壁41中,开口部46以横跨分隔板50的方式设置。开口部46被分隔板50被分成与通道部11连接的第1开口部46a和与引导部13 连接的第2开口部46b。在开口部46安装有连接部14。
连接部14对稀释空气AD进行分流。连接部14具备连接到通道部11的第1连接通道部36和连接到引导部13的第2连接通道部37。通过连接部14分流的稀释空气AD向引导部13及通道部 11输送。
如图9所示,连接部14从沿着轴线LG的方向观看,以连接部 14的虚拟延长线与和主体部10的周壁16相切的切线LA成为平行的方式安装于外周壁41。例如,以在与主体部10的周壁16相切的切线LA和与该切线LA平行且与轴线LG交叉的线LB之间配置连接部14的中心线LC的方式,将连接部14安装于收纳部40。通过这样的安装,经由连接部14向引导部13及通道部11供给的稀释空气AD回旋。
连接部14的第1连接通道部36经由第1开口部46a连接到通道部11。连接部14的第2连接通道部37经由第2开口部46b连接到引导部13。
通道部11构成为将稀释空气AD引导到第1空气供给口21。通道部11具有主体部10的周壁16与外周壁41之间的环形通道51、和主体部10的上游壁15与底壁42之间的底侧通道55。环形通道 51由第1整流板52分隔成第1环形通道53和第2环形通道54。第1环形通道53具有第1开口部46a,连接部14的第1连接通道部36连接到第1开口部46a。第2环形通道54设置于第1环形通道53与底侧通道55之间。
如图10所示,第1整流板52设置有多个贯穿孔52a。第1整流板52通过以使稀释空气AD向周向流动的方式进行引导,从而使使稀释空气AD向周向均等地分布,并且将稀释空气AD向下方侧整流并引导。例如,从外部供给的稀释空气AD在第1环形通道 53中回旋。由此,能够使稀释空气AD向周向均等地分布,并且能够对从第1环形通道53向第2环形通道54流动的稀释空气AD的向周向的流量分布进行整流并使其均匀化。
第2环形通道54连接到底侧通道55的外周部。第2环形通道 54以与底侧通道55交叉的方式连接到底侧通道55。第2环形通道 54构成与底侧通道55一体的弯折的通道。第2环形通道54经由底侧通道55连接到第1空气供给口21。
如图11及图12所示,第2环形通道54中第1空气供给口21 侧的区域被支承构件47分隔。被支承构件47分隔的小通道57连接到第1空气供给口21。进入到第2环形通道54的稀释空气AD 经由被第2支承部49分隔的小通道57向第1空气供给口21流入。
引导部13以使稀释空气AD朝向混合部12流动的方式引导稀释空气AD。引导部13构成为主体部10的周壁16与外周壁41之间的通道。引导部13由第2整流板61分隔成第3环形通道62和比第3环形通道62靠上侧的第4环形通道63。第2整流板61在上下方向DA上配置于第2空气供给口25与混合部12之间。第3环形通道62具有第2开口部46b,连接部14的第2连接通道部37连接到第2开口部46b。第3环形通道62在周壁16中设置于具有第 2空气供给口25的部分。第4环形通道63设置于第3环形通道62 与混合部12之间。
第3环形通道62被分隔板50、第2整流板61、外周壁41以及具有第2空气供给口25的周壁16包围。向第3环形通道62供给的稀释空气AD一边回旋,一边经由第2空气供给口25向主体部10供给。
第2整流板61与第1整流板52同样设置有多个贯穿孔。第2 整流板61以使稀释空气AD向周向流动的方式引导稀释空气AD引导,从而使稀释空气AD向周向均等地分布,并且将稀释空气AD 向上方侧整流并引导。例如,从外部供给的稀释空气AD在第3环形通道62中回旋。由此,能够使稀释空气AD向周向均等地分布,并且能够对从第3环形通道62向第4环形通道63流动的稀释空气 AD的向周向的流量分布进行整流并使其均匀化。
第4环形通道63连接到混合部12。混合部12包括主体部10 的倾斜部32与外周壁41之间的环形的第2空间SB。混合气体GM 从下游壁17流入到混合部12,且稀释空气AD经由第4环形通道 63流入到混合部12。在混合部12中,混合气体GM的气流和稀释空气AD的气流相交,从而混合气体GM和稀释空气AD混合。
参照图13说明本实施方式的作用。
向炉体3供给的稀释空气AD被分流成通道部11和引导部13。通过通道部11的稀释空气AD一边以沿着主体部10的周壁16的方式回旋一边流到主体部10的下部,从上游壁15的第1空气供给口21流入到燃烧室4。通过引导部13的稀释空气AD一边以沿着主体部10的周壁16的方式回旋,一边向上流动,流入到混合部12。这样,稀释空气AD在向燃烧室4供给前,以沿着主体部10的周壁16的方式流动。由此,主体部10被冷却。
稀释空气AD向主体部10的第1空气供给口21供给。第1空气供给口21配置于炉口20的周围。因此,在燃烧气体GB的周围形成空气层AL。空气层AL因为是向沿着轴线LG的方向流动的稀释空气AD的气流层,所以难以与燃烧气体GB混合,因此空气层 AL的温度难以升高。这样,空气层AL保护主体部10的周壁16 不被燃烧气体GB损坏。
而且,稀释空气AD经由第2空气供给口25以相对于燃烧气体GB交叉的方式向燃烧室4供给。例如,稀释空气AD从沿着轴线LG的方向观看,以从燃烧气体GB的周围作为多个空气射流而与燃烧气体GB撞击的方式被供给。由此,能够使燃烧气体GB的温度急剧降低。
燃烧气体GB以沿着下游壁17的整体的方式扩散,并且从第1 空气供给口21及第2空气供给口25供给的稀释空气AD与下游壁 17碰撞,从而燃烧气体GB和稀释空气AD混合,生成混合气体 GM。混合气体GM从下游壁17流出,向混合部12流入。混合气体GM在混合部12中与从混合部12的下方供给的稀释空气AD混合,并向上方流动。这样,通过与稀释空气AD的混合,能够将燃烧气体GB的温度进一步降低。
通过如上作用,得到下面的效果。
稀释空气AD在向燃烧室4供给前以沿着主体部10的方式流动,将主体部10冷却。能够降低主体部10的周壁16的耐火性,能够抑制主体部10的重量增大。
主体部10的周壁16的内侧被通过稀释空气AD形成的空气层 AL保护,因此能够降低体部10的周壁16的耐火性,能够抑制主体部10的周壁16的重量增大。
燃烧气体GB通过从多个第2空气供给口25供给的射流状的稀释空气AD的气流,与燃烧气体GB撞击而混合。由此,能够抑制燃烧气体GB的高温部分在上下方向DA变大。进而能够抑制主体部10的大型化。而且,通过利用主体部10的下游壁17使燃烧气体GB呈放射状分散而与稀释空气AD混合,能够将燃烧气体GB 迅速冷却。由此,能够抑制收纳部40的大型化。
说明本实施方式的效果。
(1)在气体燃烧装置1中,炉体3的主体部10具备上游壁15、周壁16以及下游壁17。上游壁15具有炉口20和多个第1空气供给口21,多个第1空气供给口21配置于炉口20的周围并将稀释空气AD向燃烧室4供给。下游壁17具有至少一个排出口33,至少一个排出口33将稀释空气AD和燃烧气体GB混合而成的混合气体 GM排出。
根据该结构,通过从第1空气供给口21将稀释空气AD供给到燃烧室4内,从而能够在燃烧气体GB的周围形成空气层AL。空气层AL通过妨碍由高温燃烧气体引起的向周壁16的对流传热,从而能够抑制主体部10的周壁16的温度上升。因为这样,能够利用耐热性低的构件构成主体部10的周壁16,能够抑制主体部10的重量增大。
(2)主体部10进一步具备第2空气供给口25,第2空气供给口25将稀释空气AD向燃烧室4供给。第2空气供给口25设置于周壁16。根据该结构,燃烧气体GB进一步被稀释空气AD稀释,因此能够抑制燃烧气体GB的温度上升。由此,能够利用耐热性低的构件构成主体部10,能够抑制重量增大。另外,通过从第2空气供给口25供给的稀释空气AD而引起与燃烧气体GB的对流混合,因此能够抑制燃烧气体GB的高温区域产生的高度,能够减小燃烧室4。这样,能够抑制气体燃烧装置1的大型化。
(3)炉体3进一步具备通道部11。通道部11以将周壁16及上游壁15的至少一部分包围的方式设置,构成为供稀释空气AD 通过。通道部11与第1空气供给口21连接或者连通。根据该结构,能够利用稀释空气AD将主体部10冷却。由此,能够利用耐热性低的构件构成主体部10,从而能够抑制主体部10的重量增大。
(4)炉体3进一步具备混合部12。混合部12构成为将从排出口33排出的混合气体GM和稀释空气AD混合。根据该结构,能够利用稀释空气AD将从排出口33排出的混合气体GM冷却。由此,能够利用耐热性低的构件构成炉体3的下游部(在本实施方式中为混合部12),从而能够抑制炉体3的重量增大。
(5)下游壁17构成为中央部31向下游侧突出。设置于下游壁17的多个排出口33配置于以轴线LG为中心的虚拟圆的周向。各排出口33朝向径向DR开口。根据该结构,能够利用对流混合将从排出口33排出的混合气体GM和稀释空气AD有效地混合,因此能够将从排出口33排出的混合气体GM迅速冷却。由此,能够抑制炉体3的大型化。
<其他实施方式>
上述实施方式不限于上述构成的例子。上述实施方式能够按以下变更。另外,在以下变形例中,关于与上述实施方式的结构实质上没有变更的结构,标记与上述实施方式的结构相同的附图标记进行说明。
·在本实施方式中,收纳部40的外周壁41能分割成三个,但是分割的个数不限于此。收纳部40的外周壁41也可以能分解成两个,还可以构成为能分解成四个以上。另外,收纳部40的外周壁 41也可以构成为不分割的一体的筒。
·在本实施方式中,第1空气供给口21也可以构成为包围炉口 20的环形贯穿孔。在该情况下,主体部10的上游壁15被分割成环形贯穿孔的内侧的第1部件和环形贯穿孔的外侧的第2部件。第1 部件和第2部件独立地得到支承。第1部件也可以利用连结构件连结到第2部件。
·在本实施方式中,第2空气供给口25也可以构成为以轴线LG 为中心的环形狭缝。在该情况下,主体部10以环形狭缝为界分割成上部和下部。上部和下部独立地得到支承。上部也可以利用连结构件连结到下部。
·在本实施方式中,为了向通道部11及混合部12输送稀释空气AD,在外周壁41设置有一个开口部46,但是也可以在外周壁 41设置多个开口部46。
例如,如图15所示,也可以在外周壁41设置有两个开口部46。两个开口部46以轴线LG为中心配置于对称的位置。在各开口部 46设置上述结构的连接部14。两个连接部14构成为以轴线LG为中心成为点对称。
在一例中,两个连接部14中的一个预备性设置。例如,在各连接部14经由管路6连接送风机。通常是一个送风机运转。在使用中的送风机发生故障的情况下,另一方送风机运转。在另一方送风机运转的期间,能够修理发生故障的送风机。这样,即使是一方送风机发生故障的情况,也能够使用气体燃烧装置1。另外,也可以使两个送风机同时运转。例如,在对周向上的稀释空气AD的流动的偏倚进行纠正的情况下,或者在需要大量的稀释空气AD的情况下,两个送风机同时运转。在其他例子中,在两个连接部14的一方经由管路6连接有送风机,另一方连接部14由盖闭合。在送风机发生故障的情况下,追加新的送风机,并连接到预备的连接部 14。这样,即使是一台送风机产生故障的情况,通过追加设置送风机,也能够继续气体燃烧装置1的使用。
·如图16所示,为了保护外周壁41,也可以以将主体部10包围的方式设置保护板71。在一例中,保护板71由金属板形成。保护板71也可以以与外周壁41的内表面密合的方式安装。保护板71 也可以按如下设置成从外周壁41离开。
在本实施方式中,以从上下方向DA观看将下游壁17包围的方式设置保护板71。优选保护板71以与排出导向件34的开口端 34a对置的方式配置。由此,能够抑制从排出导向件34排出的混合气体GM直接与外周壁41碰撞。
在本实施方式中,保护板71在外周壁41与周壁16之间以离开外周壁41且离开周壁16的方式配置。保护板71安装于追加的整流板72。追加的整流板72配置于比上述的第2整流板61靠上的位置。在追加的整流板72设置贯穿孔。例如,以使稀释空气AD 在保护板71与外周壁41之间的间隙流通、且在保护板71与周壁 16之间的间隙流通的方式,在追加的整流板72设置贯穿孔。通过该结构,可抑制保护板71的热传递到外周壁41,可抑制外周壁41 的热变形。
·在本实施方式中也可以为,在下游壁17中,排出口33构成为以轴线LG为中心的环形狭缝。
例如,如图17及图18所示,主体部10的下游壁17具备第1 环形狭缝74、第2环形狭缝75以及第3环形狭缝76。例如,下游壁17被分割成上构件77、中间构件78以及下构件79。
上构件77具有中央部77c和倾斜部77s,倾斜部77s设置于中央部77c的周围,向下方扩大。中间构件78构成为向下方扩径的环形体。下构件79构成为向下方扩径的环形体。上构件77、中间构件78以及下构件79通过一个或者多个连结构件80连结。
上构件77以设置构成第1环形狭缝74的间隙的方式配置得比中间构件78靠上。中间构件78以设置构成第2环形狭缝75的间隙的方式配置于得下构件79靠上。下构件79以设置构成第3环形狭缝76的间隙的方式配置得比周壁16靠上。通过将排出口33设为这样的环形狭缝,能够简化下游壁17的结构,从而能够提高下游壁17的生产率。
上构件77的下端77b位于比中间构件78的上端78a靠径向 DR外侧。中间构件78的下端78b位于比下构件79的上端79a靠径向DR外侧。下构件79的下端79b在径向DR上位于与周壁16 的上端16a相同的位置或者比其靠径向DR外侧。在本实施方式中,周壁16的上部向上方缩径。通过这样的结构,上构件77、中间构件78以及下构件79能够抑制从排气管进入的雨水侵入到主体部10 内。
进一步优选的是,上构件77的下端77b、中间构件78的下端 78b以及下构件79的下端79b构成为以轴线LG为中心的同心轴的圆形。上构件77的下端77b的直径小于中间构件78的下端78b的直径,中间构件78的下端78b的直径小于下构件79的下端79b的直径,下构件79的下端79b的直径小于周壁16的主体部的直径。这样,下游壁17在整体上构成为近似圆锥台的形状。由此,关于混合气体GM,能够在下游壁17中将下游侧的排出量和上游侧的排出量的差减小。
附图标记说明
AB:燃烧用空气
AD:稀释空气
GB:燃烧气体
GF:燃料气体
GM:混合气体
LG:轴线(中心轴线)
1:气体燃烧装置
2:燃烧器
3:炉体
4:燃烧室
10:主体部
11:通道部
12:混合部
15:上游壁
16:周壁
17:下游壁
20:炉口
21:第1空气供给口
25:第2空气供给口
31:中央部
33:排出口。
Claims (5)
1.一种气体燃烧装置,具备燃烧器和炉体,在所述炉体中使从所述燃烧器供给的燃料气体和燃烧用空气燃烧而生成燃烧气体,在所述气体燃烧装置中,
所述炉体具有构成燃烧室的主体部,
所述主体部具备:上游壁,其设置于所述燃烧室的上游侧;下游壁,其设置于所述燃烧室的下游侧;以及周壁,其以将所述燃烧室的周围覆盖的方式连接所述上游壁和所述下游壁,
所述上游壁具有炉口和多个空气供给口,所述多个空气供给口配置于所述炉口的周围并将稀释空气向所述燃烧室供给,
所述下游壁具有至少一个排出口,所述至少一个排出口将所述稀释空气和所述燃烧气体混合而成的混合气体排出。
2.根据权利要求1所述的气体燃烧装置,其中,
所述主体部具备:
作为所述空气供给口的第1空气供给口,其设置于所述上游壁;和
第2空气供给口,其设置于所述周壁并将稀释空气向所述燃烧室供给。
3.根据权利要求2所述的气体燃烧装置,其中,
所述炉体进一步具备通道部,所述通道部以将所述主体部的所述周壁及所述上游壁的至少一部分包围的方式设置,并构成为供所述稀释空气通过,
所述通道部连接到所述第1空气供给口。
4.根据权利要求1~3中的任一项所述的气体燃烧装置,其中,
所述炉体进一步具备混合部,所述混合部将从所述至少一个排出口排出的所述混合气体和所述稀释空气混合。
5.根据权利要求4所述的气体燃烧装置,其中,
所述下游壁构成为与所述燃烧器的中心轴线交叉的中央部向下游侧突出,
所述下游壁的所述至少一个排出口是多个排出口,
所述多个排出口配置于以所述中心轴线为中心的虚拟圆的周向,且各排出口在径向开口。
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