IT201800005589A1 - Modular burner - Google Patents
Modular burner Download PDFInfo
- Publication number
- IT201800005589A1 IT201800005589A1 IT102018000005589A IT201800005589A IT201800005589A1 IT 201800005589 A1 IT201800005589 A1 IT 201800005589A1 IT 102018000005589 A IT102018000005589 A IT 102018000005589A IT 201800005589 A IT201800005589 A IT 201800005589A IT 201800005589 A1 IT201800005589 A1 IT 201800005589A1
- Authority
- IT
- Italy
- Prior art keywords
- emission
- burner
- mixer
- modules
- plane
- Prior art date
Links
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 13
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 9
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 description 2
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000003517 fume Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
- F23D14/02—Premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air upstream of the combustion zone
- F23D14/04—Premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air upstream of the combustion zone induction type, e.g. Bunsen burner
- F23D14/045—Premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air upstream of the combustion zone induction type, e.g. Bunsen burner with a plurality of burner bars assembled together, e.g. in a grid-like arrangement
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
- F23D14/02—Premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air upstream of the combustion zone
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
- F23D14/46—Details, e.g. noise reduction means
- F23D14/48—Nozzles
- F23D14/58—Nozzles characterised by the shape or arrangement of the outlet or outlets from the nozzle, e.g. of annular configuration
- F23D14/583—Nozzles characterised by the shape or arrangement of the outlet or outlets from the nozzle, e.g. of annular configuration of elongated shape, e.g. slits
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
- F23D14/46—Details, e.g. noise reduction means
- F23D14/62—Mixing devices; Mixing tubes
- F23D14/64—Mixing devices; Mixing tubes with injectors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23L—SUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
- F23L1/00—Passages or apertures for delivering primary air for combustion
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23L—SUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
- F23L9/00—Passages or apertures for delivering secondary air for completing combustion of fuel
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N5/00—Systems for controlling combustion
- F23N5/18—Systems for controlling combustion using detectors sensitive to rate of flow of air or fuel
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N5/00—Systems for controlling combustion
- F23N5/18—Systems for controlling combustion using detectors sensitive to rate of flow of air or fuel
- F23N2005/181—Systems for controlling combustion using detectors sensitive to rate of flow of air or fuel using detectors sensitive to rate of flow of air
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N5/00—Systems for controlling combustion
- F23N5/18—Systems for controlling combustion using detectors sensitive to rate of flow of air or fuel
- F23N2005/185—Systems for controlling combustion using detectors sensitive to rate of flow of air or fuel using detectors sensitive to rate of flow of fuel
Description
DESCRIZIONE DESCRIPTION
Annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo Attached to a patent application for INDUSTRIAL INVENTION having the title
“Bruciatore modulare” "Modular burner"
La presente invenzione ha per oggetto un bruciatore modulare, utilizzabile ad esempio in una caldaia murale. The present invention relates to a modular burner, usable for example in a wall-hung boiler.
In particolare, l’invenzione si riferisce ad un bruciatore modulare comprendente una pluralità di moduli miscelatori, detti anche “rampette”, affiancati tra loro. In particular, the invention refers to a modular burner comprising a plurality of mixer modules, also called "ramps", placed side by side.
Ciascun modulo miscelatore comprende normalmente un condotto di flusso della miscela aria-combustibile. Tale condotto di flusso è ripiegato ad U, ovvero presenta un andamento comprendente due tratti leggermente inclinati tra loro e raccordati da una curva che descrive un angolo non di molto inferiore a 180°. Il condotto di flusso giace su un piano sostanzialmente verticale. Il tratto superiore del condotto di flusso è in comunicazione con una batteria di aperture di uscita di forma allungata, affiancate tra loro e disposte su una superficie di emissione sostanzialmente piana, che sono destinate ad emettere la miscela di aria e gas combustibile. Le superfici di emissione di moduli miscelatori giacciono su un piano principale di emissione del bruciatore. Il tratto inferiore del condotto di flusso di ciascun modulo miscelatore si affaccia ad un ugello di iniezione del gas combustibile, in corrispondenza di un Venturi disposto sostanzialmente perpendicolare ad un’apertura di ingresso del condotto di flusso. Each mixer module normally comprises a flow duct for the air-fuel mixture. This flow duct is U-folded, ie it has a course comprising two sections slightly inclined to each other and connected by a curve that describes an angle not much less than 180 °. The flow conduit lies in a substantially vertical plane. The upper portion of the flow duct communicates with a battery of elongated outlet openings, side by side and arranged on a substantially flat emission surface, which are intended to emit the mixture of air and combustible gas. The emission surfaces of the mixer modules lie on a main emission plane of the burner. The lower portion of the flow duct of each mixer module faces a fuel gas injection nozzle, in correspondence with a Venturi arranged substantially perpendicular to an inlet opening of the flow duct.
Il flusso di gas combustibile iniettato all’ingresso del condotto di flusso produce un trascinamento attraverso il Venturi di aria cosiddetta primaria che si miscela con il combustibile all’interno del condotto di flusso. La miscela aria-combustibile, che esce dal condotto di flusso attraverso le aperture di uscita del modulo miscelatore, alimenta una fiamma che si sviluppa al disopra del modulo miscelatore, in prossimità delle aperture di uscita stesse. Ulteriore aria comburente, detta aria secondaria, si alimenta alla fiamma dall’ambiente circostante, ed in particolare attraverso gli spazi che separano tra loro i vari moduli miscelatori affiancati. The flow of fuel gas injected at the inlet of the flow duct produces a entrainment through the Venturi of so-called primary air that mixes with the fuel inside the flow duct. The air-fuel mixture, which comes out of the flow duct through the outlet openings of the mixer module, feeds a flame that develops above the mixer module, near the outlet openings themselves. Additional combustion air, called secondary air, is fed to the flame from the surrounding environment, and in particular through the spaces that separate the various side-by-side mixer modules from each other.
Una caratteristica geometrica importante dei bruciatori modulari è il rapporto tra l’area complessiva del bruciatore, presa come area complessiva delle superfici di emissione dei moduli miscelatori e degli spazi che separano le superfici di emissione stesse, e l’area complessiva degli spazi tra le superfici di emissione dei moduli miscelatori. Entrambe le aree sono misurate sul piano principale di emissione del bruciatore. An important geometric characteristic of modular burners is the ratio between the overall area of the burner, taken as the overall area of the emission surfaces of the mixer modules and the spaces that separate the emission surfaces themselves, and the overall area of the spaces between the surfaces. emission of the mixer modules. Both areas are measured on the main burner emission plane.
Negli attuali bruciatori modulari, il suddetto rapporto è circa 0.3. Ciò determina un contributo molto consistente dell’aria secondaria al completamento della combustione. All’uscita dei moduli miscelatori attraverso le aperture di uscita, la miscela aria combustibile presenta quindi un lambda relativamente basso (tipicamente inferiore a 1, ovvero inferiore al rapporto stechiometrico). Ciò comporta che la temperatura di fiamma, nelle sezioni più vicine alle aperture di uscita dei moduli miscelatori, sia al di sopra del valore critico per la formazione di ossidi di azoto (NOx). Tale fenomeno è particolarmente accentuato verso i bassi regimi di potenza della caldaia ed è certamente indesiderabile per ovvi motivi di contenimento delle emissioni nocive. In current modular burners, the above ratio is about 0.3. This determines a very substantial contribution of the secondary air to the completion of combustion. At the outlet of the mixer modules through the outlet openings, the fuel air mixture therefore has a relatively low lambda (typically less than 1, or less than the stoichiometric ratio). This implies that the flame temperature, in the sections closest to the outlet openings of the mixer modules, is above the critical value for the formation of nitrogen oxides (NOx). This phenomenon is particularly accentuated towards low boiler power speeds and is certainly undesirable for obvious reasons of limiting harmful emissions.
Scopo della presente invenzione è quello di offrire un bruciatore modulare che consenta di ridurre l’emissione di ossidi di azoto. The purpose of the present invention is to offer a modular burner that allows to reduce the emission of nitrogen oxides.
Un vantaggio del bruciatore secondo la presente invenzione è di non richiedere particolari modifiche né alla struttura della caldaia murale in cui viene installato, né al bruciatore stesso, il quale presenta una struttura complessiva sostanzialmente analoga a quella dei bruciatori attualmente disponibili. An advantage of the burner according to the present invention is that it does not require particular modifications either to the structure of the wall-mounted boiler in which it is installed, or to the burner itself, which has an overall structure substantially similar to that of the burners currently available.
Un altro vantaggio del bruciatore secondo la presente invenzione è di consentire una più precisa regolazione della potenza erogata. Another advantage of the burner according to the present invention is to allow a more precise regulation of the delivered power.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione meglio appariranno dalla descrizione dettagliata che segue di una forma di realizzazione dell’invenzione in oggetto, illustrata a titolo esemplificativo ma non limitativo nelle allegate figure in cui: Further features and advantages of the present invention will better appear from the detailed description that follows of an embodiment of the invention in question, illustrated by way of example but not of limitation in the attached figures in which:
− la figura 1 mostra una vista schematica di un modulo miscelatore utilizzabile in un bruciatore secondo la presente invenzione; Figure 1 shows a schematic view of a mixer module usable in a burner according to the present invention;
− la figura 2 mostra schematicamente una caldaia nella quale è impiegabile un bruciatore secondo la presente invenzione; Figure 2 schematically shows a boiler in which a burner according to the present invention can be used;
− le figure 3 e 4 mostrano rispettivamente una vista laterale e dall’alto di un bruciatore modulare secondo la presente invenzione; - Figures 3 and 4 show respectively a side and top view of a modular burner according to the present invention;
− la figura 4a mostra la vista dall’alto con evidenziate alcune aree significative del bruciatore; - Figure 4a shows the top view with highlighted some significant areas of the burner;
− la figura 5 mostra un grafico che rappresenta il lambda della miscela aria-combustibile in funzione del regime di potenza erogata dal bruciatore in un bruciatore attualmente disponibile; Figure 5 shows a graph which represents the lambda of the air-fuel mixture as a function of the power rate delivered by the burner in a burner currently available;
− la figura 6 mostra un grafico che rappresenta il lambda della miscela aria-combustibile in funzione del regime di potenza erogata dal bruciatore in un bruciatore secondo la presente invenzione. Figure 6 shows a graph which represents the lambda of the air-fuel mixture as a function of the power rate delivered by the burner in a burner according to the present invention.
Il bruciatore modulare (1) secondo la presente invenzione può essere utilizzato in una caldaia del tipo schematicamente illustrato in figura 2. Il bruciatore (1) produce una fiamma che riscalda un sovrastante scambiatore di calore (3) all’interno del quale viene fatto circolare un fluido vettore che trasporta il calore ricevuto verso destinazioni previste. I fumi prodotti dalla combustione sono aspirati per mezzo di un ventilatore (4) per essere inviati ad uno scarico. The modular burner (1) according to the present invention can be used in a boiler of the type schematically illustrated in figure 2. The burner (1) produces a flame which heats an overlying heat exchanger (3) inside which it is circulated a carrier fluid that transports the heat received to intended destinations. The fumes produced by combustion are sucked in by means of a fan (4) to be sent to an exhaust.
Il bruciatore modulare secondo la presente invenzione comprendente una pluralità di moduli miscelatori (10) affiancati tra loro. I moduli miscelatori presentano complessivamente una conformazione appiattita e sono disposti paralleli tra loro per mezzo di supporti (S) che consentono di vincolare il bruciatore (1) ad una struttura di supporto. I moduli miscelatori (10) sono separati tra loro da spazi liberi che consentono il passaggio di aria. The modular burner according to the present invention comprising a plurality of mixer modules (10) side by side. The mixer modules have an overall flattened conformation and are arranged parallel to each other by means of supports (S) which allow to constrain the burner (1) to a support structure. The mixer modules (10) are separated from each other by free spaces that allow the passage of air.
Ciascun modulo miscelatore (10) comprende un condotto di flusso (11), ovvero un condotto per il passaggio di una miscela aria-combustibile. Nella forma di realizzazione rappresentata, il condotto di flusso (11) presenta un andamento ricurvo ad U, nel quale un tratto inferiore (11a) è connesso ad un tratto superiore (11b) mediante una curva (11c). Il tratto superiore (11b) può essere leggermente inclinato verso l’alto dalla curva (11c). Each mixer module (10) comprises a flow duct (11), that is a duct for the passage of an air-fuel mixture. In the embodiment shown, the flow duct (11) has a U-shaped curve, in which a lower portion (11a) is connected to an upper portion (11b) by means of a curve (11c). The upper section (11b) can be slightly inclined upwards from the curve (11c).
Il condotto di flusso (11) è dotato di un’apertura di ingresso (12). Tale apertura di ingresso (12) è collocata all’estremità del tratto inferiore (11a). L’apertura di ingresso (12) è destinata a ricevere una prevista portata di combustibile emesso da un ugello (2) che può essere collocato in posizione frontale rispetto all’apertura di ingresso (12). Il condotto di flusso (11) è inoltre provvisto di un Venturi (12a) collocato a valle dell’apertura di ingresso (12). In modo noto, il flusso di combustibile prodotto dall’ugello (2), passando attraverso il Venturi (12a), genera una depressione che produce l’aspirazione di una certa portata di aria attraverso l’apertura di ingresso (12). The flow duct (11) is equipped with an inlet opening (12). This inlet opening (12) is located at the end of the lower section (11a). The inlet opening (12) is intended to receive an expected flow of fuel emitted by a nozzle (2) which can be placed in front of the inlet opening (12). The flow duct (11) is also equipped with a Venturi (12a) located downstream of the inlet opening (12). In a known way, the flow of fuel produced by the nozzle (2), passing through the Venturi (12a), generates a depression that produces the suction of a certain flow of air through the inlet opening (12).
Il condotto di flusso (11) è inoltre provvisto di una pluralità di aperture di uscita (13), disposte su una superficie di emissione (14). Le aperture di uscita (13) sono ricavate attraverso una piastra di forma allungata, conformata sostanzialmente come una striscia, che definisce la superficie di emissione (14). Nella forma di realizzazione rappresentata, visibile particolarmente in figura 4, le aperture di uscita (13) sono di forma allungata e sono parallele tra loro. The flow duct (11) is also provided with a plurality of outlet openings (13), arranged on an emission surface (14). The outlet openings (13) are formed through an elongated plate, substantially shaped like a strip, which defines the emission surface (14). In the embodiment shown, particularly visible in Figure 4, the outlet openings (13) are elongated and parallel to each other.
I moduli miscelatori (10) sono disposti in modo che le superfici di emissione (14) giacciono su un piano di emissione (100) del bruciatore. The mixer modules (10) are arranged so that the emission surfaces (14) lie on an emission plane (100) of the burner.
Tale piano di emissione (100) è sostanzialmente un piano che contiene le superfici di emissione (14), a meno di eventuali disallineamenti dovuti al montaggio dei moduli miscelatori (10) ed alla geometria effettiva delle superfici di emissione (14). In ogni caso, il piano di emissione (100) contiene le proiezioni geometriche delle superfici di emissione (14). This emission plane (100) is substantially a plane that contains the emission surfaces (14), except for any misalignments due to the assembly of the mixer modules (10) and to the effective geometry of the emission surfaces (14). In any case, the emission plane (100) contains the geometric projections of the emission surfaces (14).
Sul piano di emissione (100), le superfici di emissione (14) sono separate tra loro da superfici libere (15). Tali superfici libere (15), indicate con tratteggio incrociato in figura 4a, sono definite sostanzialmente dalla proiezione geometrica sul piano di emissione (100) degli spazi che separano i moduli miscelatori (10). Le superfici di emissione (14) sono invece indicate con tratteggio inclinato. On the emission plane (100), the emission surfaces (14) are separated from each other by free surfaces (15). These free surfaces (15), indicated by cross-hatching in Figure 4a, are substantially defined by the geometric projection on the emission plane (100) of the spaces that separate the mixer modules (10). The emission surfaces (14), on the other hand, are indicated with an inclined dotted line.
Nel bruciatore secondo la presente invenzione, il rapporto operativo tra l’area libera totale, data dalla somma delle superfici libere (15) proiettate sul piano di emissione (100), e l’area totale del bruciatore, data dalla somma tra le superfici di emissione (14) e le superfici libere (15) proiettate sul piano di emissione (100), è inferiore o uguale a 0,2. In the burner according to the present invention, the operating ratio between the total free area, given by the sum of the free surfaces (15) projected on the emission plane (100), and the total area of the burner, given by the sum of the emission (14) and the free surfaces (15) projected on the emission plane (100), is less than or equal to 0.2.
Nei bruciatori modulari attualmente disponibili, il rapporto operativo sopra descritto è invece circa 0,3. Nel bruciatore modulare secondo la presente invenzione, il rapporto operativo è quindi inferiore al 60% circa del rapporto operativo previsto nei bruciatori attualmente disponibili. In the modular burners currently available, the operating ratio described above is instead about 0.3. In the modular burner according to the present invention, the operating ratio is therefore less than about 60% of the operating ratio envisaged in the burners currently available.
Nel bruciatore secondo la presente invenzione, il rapporto tra l’area complessiva delle aperture di uscita (13) e l’area della superficie di emissione (14) è maggiore di 0,35 per ciascun modulo miscelatore. Ad esempio, il rapporto suddetto è compreso tra 0,35 e 0,4 per ciascun modulo miscelatore (10). In the burner according to the present invention, the ratio between the overall area of the outlet openings (13) and the area of the emission surface (14) is greater than 0.35 for each mixer module. For example, the above ratio is comprised between 0.35 and 0.4 for each mixer module (10).
Considerato che i moduli miscelatori (10) hanno dimensioni standard che prevedono una lunghezza (L) di 160 mm, nel bruciatore secondo la presente invenzione i moduli miscelatori (10) sono separati da un passo (P) di montaggio di circa 13 mm, misurato come distanza tra i piani longitudinali medi di due moduli (10) adiacenti, mentre negli attuali bruciatori tale passo è compreso tra 17 e 20,5mm. Nel bruciatore secondo la presente invenzione, il rapporto tra la lunghezza dei moduli miscelatori (10) ed il passo (P) di montaggio è maggiore di 11, mentre nei bruciatori attuali è massimo 9,41. In una forma di realizzazione particolarmente vantaggiosa, tale rapporto è circa 12,3. Considering that the mixer modules (10) have standard dimensions which provide a length (L) of 160 mm, in the burner according to the present invention the mixer modules (10) are separated by an assembly pitch (P) of about 13 mm, measured as the distance between the average longitudinal planes of two adjacent modules (10), while in current burners this pitch is between 17 and 20.5mm. In the burner according to the present invention, the ratio between the length of the mixer modules (10) and the mounting pitch (P) is greater than 11, while in the current burners it is a maximum of 9.41. In a particularly advantageous embodiment, this ratio is about 12.3.
In sostanza, nel bruciatore modulare secondo la presente invenzione, i moduli miscelatori (10) sono molto più vicini tra loro rispetto a quanto previsto nei bruciatori modulari attuali. Ciò riduce lo spazio che separa i moduli miscelatori (10) tra loro, e riduce quindi le superfici libere (15). Basically, in the modular burner according to the present invention, the mixer modules (10) are much closer to each other than in current modular burners. This reduces the space that separates the mixer modules (10) from each other, and therefore reduces the free surfaces (15).
Una tale riduzione del rapporto operativo consente di ridurre notevolmente l’apporto di aria secondaria alla combustione che si sviluppa all’uscita delle aperture di uscita (13), in prossimità delle superfici di emissione (14) e del piano di emissione (100). Infatti, come già sottolineato, i moduli miscelatori (10) sono separati da spazi molto ridotti rispetto ai bruciatori attuali, cosicché le sezioni libere (15) disponibili per il flusso dell’aria secondaria sono parimenti ridotte. Such a reduction in the operating ratio makes it possible to significantly reduce the contribution of secondary air to combustion that develops at the exit of the outlet openings (13), near the emission surfaces (14) and the emission plane (100). In fact, as already pointed out, the mixer modules (10) are separated by very small spaces compared to the current burners, so that the free sections (15) available for the secondary air flow are equally reduced.
La consistente riduzione dell’apporto di aria secondaria rende preponderante la portata di aria primaria che viene aspirata nel condotto di flusso (11) attraverso l’apertura di ingresso (12). A sua volta, la portata di aria primaria aspirata nel condotto di flusso (11) attraverso l’apertura di ingresso (12) dipende in maniera sostanziale e preponderante dalla depressione creata dal ventilatore (4) all’interno della caldaia, mentre l’effetto della depressione creata dal flusso di combustibile che transita attraverso il Venturi (12a) diviene sostanzialmente trascurabile. In altri termini, la portata di aria primaria e la portata di aria secondaria rimangono sostanzialmente costanti al variare del regime di potenza della caldaia. Fissato un regime di funzionamento del ventilatore (4), la potenza del bruciatore è regolata variando la sola portata di gas inviata al condotto di flusso, ovvero variando la pressione di alimentazione del gas all’ugello (2). Inoltre, la portata di aria primaria rimane sostanzialmente costante al variare della portata di combustibile inviata al Venturi (12a). The substantial reduction in the contribution of secondary air makes the primary air flow that is drawn into the flow duct (11) through the inlet opening (12) preponderant. In turn, the flow rate of primary air sucked into the flow duct (11) through the inlet opening (12) depends substantially and predominantly on the depression created by the fan (4) inside the boiler, while the effect of the depression created by the fuel flow passing through the Venturi (12a) becomes substantially negligible. In other words, the primary air flow rate and the secondary air flow rate remain substantially constant as the boiler power rate varies. Once an operating speed of the fan (4) is set, the burner power is regulated by varying only the gas flow rate sent to the flow duct, or by varying the gas supply pressure to the nozzle (2). Furthermore, the primary air flow remains substantially constant as the fuel flow sent to the Venturi (12a) varies.
Grazie alle caratteristiche del bruciatore modulare secondo l’invenzione, ed in particolare grazie alla riduzione della portata di aria secondaria, è possibile fissare la portata di aria primaria che viene aspirata all’interno del condotto di flusso (11) di ciascun modulo miscelatore (10) in modo che il lambda primario della miscela ariacombustibile sia relativamente alto, circa 1,3, alle basse potenze di funzionamento del bruciatore (figura 5), e decresca all’aumento della potenza fino a raggiungere un valore di circa 0,9 al massimo della potenza del bruciatore. Il lamba è pari a 1 all’85% circa della potenza di funzionamento del bruciatore. Thanks to the characteristics of the modular burner according to the invention, and in particular thanks to the reduction of the secondary air flow rate, it is possible to fix the primary air flow which is sucked into the flow duct (11) of each mixer module (10 ) so that the primary lambda of the air-fuel mixture is relatively high, about 1.3, at the low operating powers of the burner (figure 5), and decreases as the power increases until it reaches a value of about 0.9 at maximum of the burner output. The lamba is equal to 1 to 85% of the burner operating power.
Grazie alle caratteristiche del bruciatore secondo la presente invenzione, il lambda primario della miscela aria-combustibile è quindi relativamente alto fin dalle basse potenze di funzionamento del bruciatore, quindi anche in prossimità delle aperture di uscita (13) e del piano di emissione (100). Questa caratteristica permette di mantenere, fin dalle prime fasi della combustione, la temperatura di fiamma al di sotto dei valori tipici che causano la formazione di ossidi di azoto (NOx). Thanks to the characteristics of the burner according to the present invention, the primary lambda of the air-fuel mixture is therefore relatively high from the low operating powers of the burner, therefore also in the vicinity of the outlet openings (13) and of the emission plane (100) . This characteristic makes it possible to keep the flame temperature below the typical values that cause the formation of nitrogen oxides (NOx) from the earliest stages of combustion.
Nei bruciatori attuali, invece, il raffreddamento della fiamma al di sotto di temperature critiche per la formazione dei NOx, avviene solo successivamente all’apporto di aria secondaria, quando ormai gli ossidi di azoto si sono già formati in prossimità del piano di emissione (14). In current burners, on the other hand, the cooling of the flame below critical temperatures for the formation of NOx occurs only after the addition of secondary air, when by now the nitrogen oxides have already formed near the emission plane (14 ).
Claims (4)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT102018000005589A IT201800005589A1 (en) | 2018-05-22 | 2018-05-22 | Modular burner |
| CN201910420975.2A CN110513681A (en) | 2018-05-22 | 2019-05-21 | Modular burner |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT102018000005589A IT201800005589A1 (en) | 2018-05-22 | 2018-05-22 | Modular burner |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| IT201800005589A1 true IT201800005589A1 (en) | 2019-11-22 |
Family
ID=63312285
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| IT102018000005589A IT201800005589A1 (en) | 2018-05-22 | 2018-05-22 | Modular burner |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110513681A (en) |
| IT (1) | IT201800005589A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IT202000008749A1 (en) | 2020-04-23 | 2021-10-23 | Beckett Thermal Solutions S R L | Improved Modular Burner |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE9112869U1 (en) * | 1990-10-20 | 1991-12-19 | Joh. Vaillant Gmbh U. Co, 5630 Remscheid, De | |
| EP0790463A2 (en) * | 1996-02-17 | 1997-08-20 | Furigas Assen B.V. | Atmospheric burner |
| EP1130315A2 (en) * | 2000-03-04 | 2001-09-05 | Robert Bosch Gmbh | Atmospheric gas burner |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2628826B1 (en) * | 1988-03-21 | 1992-04-24 | Chaffoteaux Et Maury | IMPROVEMENTS ON GAS BURNERS |
| JPH04225708A (en) * | 1990-12-27 | 1992-08-14 | Noritz Corp | Gas burner |
| IT1256091B (en) * | 1992-11-02 | 1995-11-27 | Enrico Sebastiani | GAS COMBUSTION APPLIANCE WITH AN ATMOSPHERIC BURNER AND METHOD FOR ITS SUPPLY |
| IT1266802B1 (en) * | 1993-11-10 | 1997-01-21 | Worgas Bruciatori Srl | MIXER AND DIFFUSER ELEMENT FOR ATMOSPHERIC BURNER |
| EP0844436A1 (en) * | 1996-11-26 | 1998-05-27 | Worgas Bruciatori S.R.L. | Gas burner |
| IT1292721B1 (en) * | 1997-04-28 | 1999-02-11 | Worgas Bruciatori Srl | BURNER FOR GASEOUS FUELS |
| IT1310175B1 (en) * | 1999-02-18 | 2002-02-11 | Worgas Bruciatori Srl | PERFECTED BURNER |
| ITMO20010178A1 (en) * | 2001-09-06 | 2003-03-06 | Worgas Bruciatori Srl | MODULAR APPARATUS FOR HEATING A FLUID |
| CN101191613B (en) * | 2006-11-28 | 2011-06-22 | 海尔集团公司 | Burner for blue burning flare gas water heater |
| JP4730743B2 (en) * | 2006-11-30 | 2011-07-20 | リンナイ株式会社 | All primary combustion burners |
| CN201858643U (en) * | 2010-08-24 | 2011-06-08 | 上海禾森机电有限公司 | Burner for dual-purpose gas boiler for household gas water heater |
| CN203893181U (en) * | 2014-05-30 | 2014-10-22 | 上海艾迪迦热能科技有限公司 | U-shaped groove modularized combined type infrared burner |
| CN107314372B (en) * | 2017-07-19 | 2022-12-20 | 广东万和新电气股份有限公司 | Burner of gas water heater |
| CN108050706A (en) * | 2018-01-19 | 2018-05-18 | 广东昊森热能设备有限公司 | A kind of combustor for gas heating water heater of low-nitrogen oxide discharging |
-
2018
- 2018-05-22 IT IT102018000005589A patent/IT201800005589A1/en unknown
-
2019
- 2019-05-21 CN CN201910420975.2A patent/CN110513681A/en active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE9112869U1 (en) * | 1990-10-20 | 1991-12-19 | Joh. Vaillant Gmbh U. Co, 5630 Remscheid, De | |
| EP0790463A2 (en) * | 1996-02-17 | 1997-08-20 | Furigas Assen B.V. | Atmospheric burner |
| EP1130315A2 (en) * | 2000-03-04 | 2001-09-05 | Robert Bosch Gmbh | Atmospheric gas burner |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IT202000008749A1 (en) | 2020-04-23 | 2021-10-23 | Beckett Thermal Solutions S R L | Improved Modular Burner |
| EP3901518A1 (en) | 2020-04-23 | 2021-10-27 | Beckett Thermal Solutions S.R.L. | Improved modular burner |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN110513681A (en) | 2019-11-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20110053105A1 (en) | Bunsen burner using lean-rich combustion type | |
| JP5806550B2 (en) | Gas burner | |
| CN101936530A (en) | Multi-point combustion long-flame gas burner with ultralow nitrogen oxide (NOx) emission | |
| IT201800005589A1 (en) | Modular burner | |
| US4311451A (en) | Burner | |
| CN109404905A (en) | Burner and gas heater | |
| CN108603659A (en) | Low NOXBurner apparatus and method | |
| IT202000008749A1 (en) | Improved Modular Burner | |
| EP0844436A1 (en) | Gas burner | |
| EP3825607B1 (en) | Modular burner | |
| JP5103311B2 (en) | Low NOx combustion apparatus and burner used therefor | |
| HU186931B (en) | Atmospheric mixed gas burner advantageously for gas-fired household appliances | |
| US6979191B1 (en) | Combustion apparatus and method for radiating wall heating system | |
| CN105737151A (en) | Combustion device | |
| CN108343960B (en) | Thick and thin flame burner for gas water heater | |
| JPH0740821Y2 (en) | Flame burner | |
| CN201819211U (en) | Gas burner with multi-point burning, long flame and ultra-low nitrogen oxide emission | |
| JP4729967B2 (en) | Gas burning burner | |
| JPH02106608A (en) | Radiant gas burner | |
| CN208595703U (en) | Fire row piece, burner and water heater for burner | |
| JPS63251711A (en) | Gas burner | |
| JP2956229B2 (en) | Combustion equipment | |
| JP2998291B2 (en) | Combustion equipment | |
| JPH04131605A (en) | Low nox burner | |
| JP3603788B2 (en) | Combustion tube |