JP2004251577A

JP2004251577A - 可燃物質含有液体の燃焼装置

Info

Publication number: JP2004251577A
Application number: JP2003044149A
Authority: JP
Inventors: Akinori Tanaka; 章則田中
Original assignee: Tanaka Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Tanaka Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2003-02-21
Filing date: 2003-02-21
Publication date: 2004-09-09

Abstract

【課題】燃焼し難い廃液でも安定して燃焼でき、燃焼効率に優れ、有害排出ガスの量を低減できる可燃物質含有液体の燃焼装置を提供する。
【解決手段】本燃焼装置は、圧縮空気源に接続された圧縮空気噴射装置により燃焼室に向って圧縮空気を噴射供給し、圧縮空気噴射装置から噴射される圧縮空気の噴流に向って方向決めされた複数の液体注入口から燃焼処理すべき液体を供給し、霧化装置により燃焼処理すべき液体を霧化させ、圧縮空気噴射装置から噴射される圧縮空気の噴流の作用により複数の液体注入口からの液体と燃焼空気取入れ口から取入れられた燃焼空気とを拡散装置内でせん断混合させるように構成される。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、灯油などの液体燃料、及び廃棄すべき牛乳や不凍液などの廃液、その他の可燃物質含有液体を燃焼させる燃焼装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、劣化したり塵埃や磨耗屑などが混入した廃油を焼却するためのこの種の廃液燃焼装置の従来例としては、油メイン廃液と水メイン廃液とを燃焼直前に混合してエマルジョン化して燃焼炉に供給し、燃焼するように構成したものが知られている（特許文献１）。
【０００３】
別の従来例としては、燃焼室の底部に焼却すべき廃液を供給し、その上方位置にバーナー装置に接続した火炎管を配置し、そして更にその上部には送風機の送風ダクトを配置し、廃液の燃焼温度を検出し、廃液の燃焼温度が燃焼バーナー装置を点火するための下限温度の時に燃焼バーナー装置を点火し、燃焼バーナー装置を消火するための上限温度の時に燃焼バーナー装置を消火するように構成した廃液燃焼装置が知られている（特許文献２）。
【０００４】
さらに別の従来例としては、円筒状の燃焼筒内の燃焼室内に軸線方向に加熱した廃液を噴霧状に供給し、この噴霧状の廃液に対して直交する方向から灯油を霧化状態で供給して点火バーナーにより点火し、噴霧状の廃液を燃焼するように構成した廃液燃焼装置も知られている（特許文献３）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−２８１０３３号公報
【特許文献２】
特開平１１−６３４５７号公報
【特許文献３】
特開平１０−３３２１２７号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述のような従来公知の廃液燃焼装置は、排出される窒素酸化物ＮＯｘの量、燃焼の安定性、燃焼効率の点で必ずしも十分満足できるものではない。
【０００７】
そこで、本発明は、燃焼し難い廃液でも安定して燃焼でき、燃焼効率に優れ、有害排出ガスの量を低減できる可燃物質含有液体の燃焼装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明による可燃物質含有液体の燃焼装置は、
圧縮空気源に接続され、燃焼室に向って圧縮空気を供給する圧縮空気噴射装置と、
圧縮空気噴射装置と結合して設けられ、圧縮空気噴射装置から噴射される圧縮空気の噴流に向って方向決めされた、燃焼処理すべき液体を供給する複数の液体注入口及び複数の燃焼空気取入れ口を備え、燃焼処理すべき液体を霧化させる霧化装置と、
燃焼室に配置され、圧縮空気噴射装置から噴射される圧縮空気の噴流の作用により霧化装置の複数の液体注入口からの液体と燃焼空気取入れ口から取入れられた燃焼空気とをせん断混合させる拡散装置と
を有することを特徴としている。
【０００９】
本発明の実施の形態によれば、霧化装置は圧縮空気噴射装置と連通したテーパー状に開いた噴射ノズルを備え得、液体注入口は、該噴射ノズルの先端付近に向けて傾斜して配列され、また燃焼空気取入れ口は該噴射ノズルの先端付近に向けて傾斜してかつ円周方向に対して予定の捩れ角度をなして配列され得る。
【００１０】
拡散装置は、圧縮空気噴射装置と同心に配置された筒状体から成り得、該筒状体の上部に圧縮空気噴射装置、液体注入口及び燃焼空気取入れ口が連通し、筒状体の下部には径方向の複数の燃焼空気流れ開口が形成され得る。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下添付図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１、図２、図３、図４及び図５には、本発明による可燃物質含有液体の燃焼装置の一つの実施の形態を示し、図示燃焼装置において、１は円筒状の燃焼筒であり、この燃焼筒１の上端部におけるフランジ１ａには支持円板２が取付けられている。支持円板２の中央部には霧化装置３が同軸状に支持されている。この霧化装置３には同軸状に圧縮空気噴射装置４が取外し可能に固着されている。霧化装置３には、圧縮空気噴射装置４のまわりにおいて、圧縮空気噴射装置４から噴射される圧縮空気の噴流に向ってそれぞれ燃焼処理すべき液体を供給する三つの液体注入口３ａが同一円周上に等間隔に設けられ、隣接した液体注入口３ａ間において、液体注入口３ａの位置する円周より大きな径の円周上に二つの燃焼空気取入れ口３ｂがそれぞれ設けられ、また圧縮空気噴射装置４の噴射口４ａと連通するテーパー状に開いた噴射ノズル３ｃが設けられている。液体注入口３ａは図３及び図４に示すように噴射ノズル３ｃの先端付近に向けて傾斜して配列され、また燃焼空気取入れ口３ｂは噴射ノズル３ｃの先端付近に向けて傾斜しかつ円周方向に対して予定の捩れ角度をなして配列されている。
【００１２】
また、霧化装置３の外周下端部には、円筒体から成る拡散装置５が取付けられ、この拡散装置５は、圧縮空気噴射装置４と同心に配置され、その上部に圧縮空気噴射装置４に連通した霧化装置３における噴射ノズル３ｃ、液体注入口３ａ及び燃焼空気取入れ口３ｂが連通し、また拡散装置５の下部には径方向の複数の燃焼空気流れ開口５ａが形成されている。
【００１３】
図２の（Ａ）に示すように、支持円板２に取り付けられた霧化装置３の周囲において、支持円板２には多数の燃焼空気通孔２ａが同一円周上に実質的に等間隔に設けられている。これらの燃焼空気通孔２ａの二つには着火装置６が装着され、着火装置６の先端は拡散装置５の下端より下方位置までのびている。
【００１４】
支持円板２の上側には、霧化装置３及び圧縮空気噴射装置４を覆うケーシング７が密封的に取り付けられ、このケーシング７は燃焼空気導入口７ａを備えている。
【００１５】
図６には、図１〜図５に示す燃焼装置のフロー系統を示している。すなわち圧縮空気噴射装置４は互いに並列に接続された三つの電磁開閉弁８及び流量調節装置９、圧力調整装置１０、フィルター１１、ストップバルブ１２を介してコンプレッサー１３に接続されている。また１４は圧力計である。従って、コンプレッサー１３は圧縮空気を流量調節装置９及び圧力調整装置１０により流量及び圧力調節されて圧縮空気噴射装置４に供給する。
【００１６】
また、図６において１５は送風機であり、この送風機１５は風量調整器１６を介してケーシング７の燃焼空気導入口７ａに接続されている。風量調整器１６はコンプレッサー１３からの圧縮空気により電磁切換弁１７を介して動作制御されるように構成されている。
【００１７】
また、１８ａ、１８ｂ、１８ｃは燃焼処理すべき液体を収容するタンクであり、
各タンク１８ａ、１８ｂ、１８ｃにはそれぞれストップバルブ１９ａ、１９ｂ、１９ｃを介してポンプ２０ａ、２０ｂ、２０ｃが設けられている。従って、各タンク１８ａ、１８ｂ、１８ｃ内の液体はそれぞれポンプ２０ａ、２０ｂ、２０ｃより流量調節装置２１ａ、２１ｂ、２１ｃ及び電磁開閉弁２２ａ、２２ｂ、２２ｃを介して霧化装置３における三つの液体注入口３ａに流量調節して供給される。
【００１８】
このように構成した図示燃焼装置に動作について説明する。
コンプレッサー１３から流量調節装置９及び圧力調整装置１０により流量及び圧力調節された圧縮空気が圧縮空気噴射装置４に供給されると、圧縮空気噴射装置４はそれに連通した霧化装置３における噴射ノズル３ｃから圧縮空気を軸線方向に噴射する。噴射された空気は、タンク１８ａ、１８ｂ、１８ｃからポンプ２０ａ、２０ｂ、２０ｃによって流量調節装置２１ａ、２１ｂ、２１ｃ及び電磁開閉弁２２ａ、２２ｂ、２２ｃを介して霧化装置３における三つの液体注入口３ａに供給される異なる液体をせん断混合し、こうして霧化装置３における噴射ノズル３ｃの先端から気液一体となって噴射される。そしてこの噴射速度で生じるエゼクター効果により、霧化装置３における燃焼空気取入れ口３ｂからの燃焼空気を霧化装置３における噴射ノズル３ｃの先端部位で巻き込み、可燃微粒子群が形成される。この場合、霧化装置３における燃焼空気取入れ口３ｂは図５に示すように、噴射ノズル３ｃの先端付近に向けて傾斜しかつ円周方向に対して予定の捩れ角度をなして配列されているので、形成された可燃微粒子群の混合が促進され、また拡散装置５により燃焼空気の取り込みも促進される。一方、送風機１５から風量調整器１６を介してケーシング７の燃焼空気導入口７ａに導入された燃焼空気の一部は、支持円板２に設けられた多数の燃焼空気通孔２ａを介して燃焼筒１内に入り、着火装置６により着火され、燃焼が行なわれ、熱分解処理する。
【００１９】
ところで、図示燃焼装置においては三つの異なる液体を混合して燃焼するように構成しているが、燃焼処理すべき液体の数は任意に設定することができ、三つの以上の異なる液体を処理する場合には霧化装置３に設ける液体注入口の数を三つ以上にすることができる。
【００２０】
また、燃焼筒の断面形状及び霧化装置３及び圧縮空気噴射装置４の外形も任意の他の形状例えば多角形に構成することもできる。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明による可燃物質含有液体の燃焼装置においては、圧縮空気源に接続された圧縮空気噴射装置により燃焼室に向って圧縮空気を噴射供給し、圧縮空気噴射装置から噴射される圧縮空気の噴流に向って方向決めされた複数の液体注入口から燃焼処理すべき液体を供給し、霧化装置により燃焼処理すべき液体を霧化させ、圧縮空気噴射装置から噴射される圧縮空気の噴流の作用により複数の液体注入口からの液体と燃焼空気取入れ口から取入れられた燃焼空気とを拡散装置内でせん断混合させるように構成しているので、液体燃料を含む燃焼処理すべき複数の液体をできるだけ少ない量の圧縮空気で可燃微粒子化できるようになり、それにより、有毒ガスの発生を低く抑えて廃棄すべき液体を安定して燃焼することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による燃焼装置の一実施の形態の主要部を示す概略部分断面斜視図。
【図２】図１の燃焼装置の要部を示し、（Ａ）は短手方向概略部分断面図、（Ｂ）は長手方向概略部分断面図。
【図３】図１の燃焼装置の要部を拡大して示し、（Ａ）は概略平面図、（Ｂ）は概略縦断面図。
【図４】図１の燃焼装置における液体燃料供給口の配置を示す概略斜視図。
【図５】図１の燃焼装置における燃焼空気取入れ口の配置を示す概略斜視図。
【図６】図１に示す燃焼装置のフロー系統の一例を示す線図。
【符号の説明】
１：円筒状の燃焼筒
１ａ：フランジ
２：支持円板
２ａ：燃焼空気通孔
３：霧化装置
３ａ：液体注入口
３ｂ：燃焼空気取入れ口
３ｃ：噴射ノズル
４：圧縮空気噴射装置
５：拡散装置
５ａ：燃焼空気流れ開口
６：着火装置
７：ケーシング
７ａ：燃焼空気導入口
８：電磁開閉弁
９：流量調節装置
１０：圧力調整装置
１１：フィルター
１２：ストップバルブ
１３：コンプレッサー
１４：圧力計
１５：送風機
１６：風量調整器
１７：電磁切換弁
１８ａ、１８ｂ、１８ｃ：燃焼処理すべき液体を収容するタンク
１９ａ、１９ｂ、１９ｃ：ストップバルブ
２０ａ、２０ｂ、２０ｃ：ポンプ
２１ａ、２１ｂ、２１ｃ：流量調節装置
２２ａ、２２ｂ、２２ｃ：電磁開閉弁

Claims

圧縮空気源に接続され、燃焼室に向って圧縮空気を供給する圧縮空気噴射装置と、
圧縮空気噴射装置と結合して設けられ、圧縮空気噴射装置から噴射される圧縮空気の噴流に向って方向決めされた、燃焼処理すべき液体を供給する複数の液体注入口及び複数の燃焼空気取入れ口を備え、燃焼処理すべき液体を霧化させる霧化装置と、
燃焼室に配置され、圧縮空気噴射装置から噴射される圧縮空気の噴流の作用により霧化装置の複数の液体注入口からの液体と燃焼空気取入れ口から取入れられた燃焼空気とをせん断混合させる拡散装置と
を有することを特徴とする可燃物質含有液体の燃焼装置。
霧化装置が圧縮空気噴射装置と連通したテーパー状に開いた噴射ノズルを備え、液体注入口が該噴射ノズルの先端付近に向けて傾斜して配列され、また燃焼空気取入れ口が該噴射ノズルの先端付近に向けて傾斜してかつ円周方向に対して予定の捩れ角度をなして配列されていることを特徴とする請求項１に記載の可燃物質含有液体の燃焼装置。
拡散装置が、圧縮空気噴射装置と同心に配置された筒状体から成り、該筒状体の上部に圧縮空気噴射装置、液体注入口及び燃焼空気取入れ口が連通し、筒状体の下部に径方向の複数の燃焼空気取入れ開口が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の可燃物質含有液体の燃焼装置。