JP2005003360A - Tubular flame burner - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は炉や燃焼器に備えるオイルバーナに関する。 The present invention relates to an oil burner provided in a furnace or a combustor.
従来型のオイルバーナは、噴霧型と予蒸発型に大別される。噴霧型のバーナとしては、液体燃料を加圧して噴口から高速で噴射し、微粒化して燃焼させる方式によるもの、液体燃料を加圧空気の気流と共に噴射して微粒化し、燃焼させる方式によるもの等があり、燃料の噴射がバーナの下流で行われる(例えば、特許文献1参照。)。又、予蒸発型のバーナは、予め、液体燃料を加熱してガス化させたのち、空気と混合して燃焼させるものであって、燃料の噴射がバーナ内で行われる。これらの型式のバーナは、火炎がバーナの前方に形成される。
しかし、上記従来型のバーナにおいては、幾つかの問題点があり、その主たるものを挙げれば、次のごとくである。 However, the conventional burner has several problems, and the main ones are as follows.
バーナの先端よりも前方に火炎が形成されるため、バーナの前方に広い燃焼用の空間を確保しなければならず、燃焼設備が大型になる。さらに、燃焼量の調節幅が狭く、燃焼量を大幅に変更する必要がある場合には、複数のバーナを設置しなければならず、操作が複雑になると共に、燃焼設備が一層大型になる。 Since a flame is formed in front of the tip of the burner, a large space for combustion must be secured in front of the burner, and the combustion equipment becomes large. Furthermore, when the adjustment range of the combustion amount is narrow and the combustion amount needs to be changed significantly, a plurality of burners must be installed, and the operation becomes complicated and the combustion facility becomes larger.
又、燃焼条件によっては、NOXなどの有害物質の生成量が増加したり、炭化水素などの未燃焼分が排出したり、ススが生成したりし、環境汚染源の一つになることが懸念される。 Also, depending on the combustion conditions, the production of harmful substances such as NO x may increase, unburned components such as hydrocarbons may be discharged, soot may be generated, and this may become one of the sources of environmental pollution. Is done.
本発明は、高負荷燃焼が可能で、かつ燃焼量の調節範囲が広く、小型化されると共に、有害物質の発生量が少ない管状火炎バーナを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a tubular flame burner that is capable of high-load combustion, has a wide range of adjustment of the combustion amount, is miniaturized, and generates less harmful substances.
上記の目的を達成するために、第一の発明においては、一端が開放された管状の燃焼室を有し、この燃焼室の他端部に酸素含有ガスを吹き込むノズルがその内壁面の接線方向に向けて設けられ、このノズルが配置されている位置と同一の周面に液体燃料の噴射弁が設けられている。 In order to achieve the above object, in the first invention, a tubular combustion chamber having an open end is provided, and a nozzle that blows oxygen-containing gas into the other end of the combustion chamber is tangential to the inner wall surface. A liquid fuel injection valve is provided on the same peripheral surface as the position where the nozzle is disposed.
第二の発明においては、燃焼室の一部が二重管状に形成され、その外管に酸素含有ガスを吹き込むノズルが内壁面の接線方向に向けて設けられ、内管には管軸方向に沿って形成されたスリットが同一周面に複数設けられると共に、内管内へ液体燃料を噴霧するための噴射弁が配置されている。 In the second invention, a part of the combustion chamber is formed in a double tubular shape, a nozzle for injecting an oxygen-containing gas into the outer tube is provided toward the tangential direction of the inner wall surface, and the inner tube is provided in the tube axis direction. A plurality of slits formed along the same circumferential surface are provided, and an injection valve for spraying liquid fuel into the inner pipe is disposed.
第三の発明においては、第一の発明又は第二の発明において、酸素含有ガスを吹き込むノズル及び液体燃料の噴射弁が配置されている位置よりも上流側に、気体燃料と酸素含有ガスよりなる予混合気を吹き込むノズル又は気体燃料を吹き込むノズルと酸素含有ガスを吹き込むノズルが設けられている。 In 3rd invention, in 1st invention or 2nd invention, it consists of gaseous fuel and oxygen-containing gas upstream from the position where the nozzle which blows in oxygen-containing gas, and the injection valve of liquid fuel are arranged A nozzle for blowing a premixed gas or a nozzle for blowing gaseous fuel and a nozzle for blowing an oxygen-containing gas are provided.
第四の発明においては、第一の発明又は第二の発明において、燃焼室の他端部に、その管軸方向に移動可能なスペーサーが設けられている。 In the fourth invention, in the first invention or the second invention, the other end portion of the combustion chamber is provided with a spacer movable in the tube axis direction.
第五の発明においては、第一〜第四の何れかの発明において、酸素含有ガスを吹き込むノズルに接続された酸素含有ガス供給ラインに加熱器が配置され、この加熱器出口の酸素含有ガスの温度を調節する装置が設けられている。 In the fifth invention, in any one of the first to fourth inventions, a heater is disposed in an oxygen-containing gas supply line connected to a nozzle for blowing the oxygen-containing gas, and the oxygen-containing gas at the outlet of the heater is disposed. A device for adjusting the temperature is provided.
第六の発明においては、第一〜第五の何れかの発明において、燃焼室の下流端部の内壁温度を測定するための温度計が設けられ、この温度計の検出値に基づいて、液体燃料及び/又は酸素含有ガスの流量を調節するするように構成された制御機構が設けられている。 In a sixth invention, in any one of the first to fifth inventions, a thermometer for measuring the inner wall temperature of the downstream end of the combustion chamber is provided, and based on the detected value of the thermometer, the liquid A control mechanism is provided that is configured to regulate the flow rate of the fuel and / or oxygen-containing gas.
第七の発明においては、第一〜第六の何れかの発明において、燃焼室の下流部が開放端に向けて縮径された形状をなしている。 In the seventh invention, in any one of the first to sixth inventions, the downstream portion of the combustion chamber has a shape whose diameter is reduced toward the open end.
第八の発明においては、第一〜第七の何れかの発明において、燃焼室の内壁の少なくとも一部が耐火物で形成されている。 In an eighth invention, in any one of the first to seventh inventions, at least a part of the inner wall of the combustion chamber is formed of a refractory.
第九の発明においては、第一〜第七の何れかの発明において、燃焼室の少なくとも一部に冷却ジャケットが設けられている。 In a ninth invention, in any one of the first to seventh inventions, a cooling jacket is provided in at least a part of the combustion chamber.
第十の発明においては、第一〜第七の何れかの発明において、燃焼室の液体燃料の噴射弁が配置されている位置よりも燃焼排ガスの排出口側に冷却ジャケットが設けられて、この部分が二重管状に形成され、この二重管状に形成された部分の外管に冷却流体となる酸素含有ガスを供給するノズルが設けられ、又、燃焼室には管軸方向に沿ってスリット状の開口が設けられ、この開口から燃焼室内へ酸素含有ガスが吹込まれるように構成されている。 In a tenth aspect of the invention, in any one of the first to seventh aspects, a cooling jacket is provided on the exhaust gas exhaust side of the combustion chamber from the position where the liquid fuel injection valve is disposed. The part is formed in a double tube, and a nozzle for supplying an oxygen-containing gas serving as a cooling fluid to the outer tube of the part formed in the double tube is provided, and the combustion chamber is slit along the tube axis direction. A shape-like opening is provided, and oxygen-containing gas is blown into the combustion chamber from this opening.
なお、本発明において使用する液体燃料としては、灯油、軽油、アルコール、A重油など比較的に低い温度で気化するものであることが望ましい。 The liquid fuel used in the present invention is preferably one that vaporizes at a relatively low temperature, such as kerosene, light oil, alcohol, and A heavy oil.
又、本発明において、酸素含有ガスとは、空気、酸素、酸素富化空気、酸素・排ガス混合ガスなど燃焼用の酸素を供給するガスを指すものとする。 In the present invention, the oxygen-containing gas refers to a gas that supplies oxygen for combustion, such as air, oxygen, oxygen-enriched air, oxygen / exhaust gas mixture.
本発明によれば、高速の旋回流中で単純かつ安定な火炎が形成されるので、高負荷の燃焼が可能である。又、燃焼量の調節範囲が広いので、1基のバーナで広範囲の燃焼量に対応することができる。さらに、バーナ内に火炎が形成されるので、バーナの前方に燃焼用の空間が必要ではなく、燃焼設備の小型化が達成される。 According to the present invention, since a simple and stable flame is formed in a high-speed swirling flow, high-load combustion is possible. In addition, since the combustion amount adjustment range is wide, a single burner can handle a wide range of combustion amounts. Further, since a flame is formed in the burner, a space for combustion is not required in front of the burner, and downsizing of the combustion facility is achieved.
又、燃焼排ガスの温度のバラツキが小さく、局所的高温領域の形成が回避され、かつ酸素供給比を下げることもできるので、NOXなどの有害ガスの発生が極めて少なく、ススの発生も殆どなく、未燃焼のまま排出されるガスも殆どなく、排ガスの低公害化が達成される。 Moreover, since the temperature variation of the combustion exhaust gas is small, the formation of a local high temperature region can be avoided, and the oxygen supply ratio can be lowered, so there is very little generation of harmful gases such as NO x and almost no soot generation. As a result, there is almost no gas that is discharged unburned, and low pollution of exhaust gas is achieved.
図1、図2は本発明の実施の形態に係る第1の例を示す図で、図1は一部を切り欠いた側面図、図2は図1におけるA−A矢視の断面図である。10は管状の燃焼室であり、一端が開放されて燃焼排ガスの排出口になっている。そして、他端部には管軸方向に沿って長いスリットが形成されており、このスリットに接続させて酸素含有ガスを吹き込むノズル11が設けられている。ノズル11は燃焼室10の内壁面の接線方向に向けて設けられており、酸素含有ガスの吹き込みによって、燃焼室10内に旋回流が形成されるようになっている。又、ノズル11は先端部の形状が偏平で、かつその開口面積が縮小されており、酸素含有ガスが高速で吹き込まれるようになっている。この際、酸素含有ガスは予熱されて供給される。
1 and 2 are views showing a first example according to the embodiment of the present invention. FIG. 1 is a side view with a part cut away, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. is there.
又、ノズル11が配置されている位置と同一の周面には液体燃料の噴射弁12が設けられており、酸素含有ガスの旋回流中に液体燃料が噴射されるようになっている。この実施の形態における噴射弁12は液体燃料を加圧空気の気流と共に噴射して微粒化するもの(二流体噴射弁)であり、噴射弁12には液体燃料配管及び空気配管が接続されている。13は点火プラグである。
Further, a liquid
又、酸素含有ガスを吹き込むノズル11及び液体燃料の噴射弁12が配置されている位置よりも上流側に、気体燃料と空気よりなる予混合気を吹き込む気体燃料ノズル14が設けられている。この気体燃料ノズル14は燃焼室10の内壁面の接線方向に向けて設けられており、その吹き込みによって、燃焼室10内に旋回流が形成されるようになっている。
Further, a
上記の構成によるバーナにおいて、ノズル11から酸素含有ガスを吹き込んで旋回流を形成させると共に、噴射弁12から液体燃料を噴射すると、液体燃料の蒸発が始まり、その液滴が気化したり、液滴が更に微細になったりする。このような状態にして点火すると、噴射された液体燃料は気体燃料と同様に燃焼する。
In the burner configured as described above, when an oxygen-containing gas is blown from the
そして、燃焼室10内においては、流体が密度差によって層別され、火炎の両側に密度の異なるものの層ができる。すなわち、旋回速度の小さい軸心側には高温の燃焼ガスが存在し、旋回速度の大きい燃焼室の内壁側には未燃焼のガスあるいは未蒸発の液滴を含むガスが存在するようになる。又、内壁の近傍では、旋回速度が火炎伝播速度を上回っているため、火炎が形成されることはない。このため、燃焼室10内では火炎が管状の形になって生成する。50は管状の火炎を示す。そして、燃焼室10内のガスは旋回しながら下流側へ流れ、その間、内壁側のガスや液滴が順次燃焼して軸心側へ移動し、開放端部から排出される。なお、燃焼室の内壁付近には未燃焼のガスが存在しているので、燃焼室10の壁面が直接的な伝熱により高温になることはない。
In the
又、液体燃料の噴射弁12よりも上流側においては、ノズル14から吹き込まれた気体燃料が燃焼して管状の火炎が生成する。この気体燃料のノズル14はパイロットバーナの役目をなすと共に、液体燃料を噴射している際に、その蒸発を促進する作用をもなす。さらに、着火性がよくない液体燃料を使用する場合には、ノズル14から吹込んだ気体燃料・空気の予混合気に着火させてから液体燃料を噴射させると、確実に着火させることができる。
Also, on the upstream side of the liquid
なお、図1、図2においては、液体燃料の噴射弁として、二流体噴射弁を使用しているが、液体燃料の噴射弁は、必ずしも、二流体噴射弁でなければならない訳ではなく、加圧噴霧式のものであってもよい。但し、液体燃料の液滴が一層微細になれば、燃焼性がさらに向上するので、より好ましい噴射弁としては二流体噴射弁が挙げられる。 1 and 2, a two-fluid injection valve is used as the liquid fuel injection valve. However, the liquid fuel injection valve does not necessarily have to be a two-fluid injection valve. A pressure spray type may be used. However, since the combustibility is further improved when the liquid fuel droplets become finer, a more preferable injection valve is a two-fluid injection valve.
又、図1、図2においては、液体燃料の噴射弁12が配置されている位置よりも上流側に管状火炎を形成させるために、気体燃料と空気よりなる予混合気を吹き込む気体燃料ノズル14が設けられているが、気体燃料による管状火炎を形成させるものは予混合気でなければならない訳ではなく、気体燃料と空気を別々のノズルから吹き込んでもよい。
1 and 2, in order to form a tubular flame upstream of the position where the liquid
上記の構成によるバーナは、次に記すような利点を有する。燃焼室10内で燃焼が完了してしまい、燃焼室10の外(バーナの外)には火炎が存在しないので、バーナの前方に燃焼用の空間を確保しなくてもよい。
The burner having the above configuration has the following advantages. Since combustion is completed in the
さらに、バーナの外に火炎が存在しないので、燃焼排ガスの導入先に流れ場が形成されていても、バーナ内の火炎に影響を及ぼすことがなく、保炎器等を設ける必要がない。 Further, since there is no flame outside the burner, even if a flow field is formed at the introduction destination of the combustion exhaust gas, it does not affect the flame in the burner and it is not necessary to provide a flame holder or the like.
又、液体燃料が酸素含有ガスと一緒に高速で吹き込まれるにも拘らず、燃焼室10内の中央部は旋回速度が小さく、ここで火炎が安定化されるので、吹込速度が大きい場合にも安定な火炎が形成され、燃料希薄あるいは過濃での燃焼が可能である。又、供給された酸素含有ガス及び燃料がすべて火炎帯を通過するように流れ場が形成されるため、生ガスが直接排ガス中に混入することはない。
Even though the liquid fuel is blown together with the oxygen-containing gas at a high speed, the center portion in the
そして、安定かつ単純な火炎が形成されることによって、下記のような利点が付加される。 And the following advantages are added by forming a stable and simple flame.
排出される燃焼排ガスの温度のバラツキが小さく、燃焼排ガスの導入先における各部の温度がバラツキのない状態に維持される。 The variation in the temperature of the exhaust gas discharged is small, and the temperature of each part in the introduction destination of the combustion exhaust gas is maintained in a state where there is no variation.
酸素の利用効率を高めることができ、これに関連して余分な空気を供給する必要がなくなるため、高温の燃焼ガスを発生させることができる。又、燃料ガス成分が非常に希薄の状態あるいは過濃の状態になる条件でも燃焼させることができるので、バーナ自身の安定燃焼範囲が広くなると共に、燃焼排ガス温度の選択範囲を広げることもできる。 Oxygen utilization efficiency can be increased, and in this connection, it is not necessary to supply extra air, so that high-temperature combustion gas can be generated. Further, since combustion can be performed even under conditions where the fuel gas component is very lean or rich, the stable combustion range of the burner itself can be widened, and the selection range of the combustion exhaust gas temperature can be widened.
燃焼排ガスの温度のバラツキが小さく、燃焼時に局部的な高温部が発生しないので、NOXなどの有害物質の生成量が少ない。 Since the temperature variation of the combustion exhaust gas is small and no local high temperature part is generated during combustion, the production amount of harmful substances such as NO x is small.
燃料と酸素との混合性が良好であり、局所的低温領域が形成されないので、炭化水素などの未燃焼分の残留量が極めて少なくなく、ススも殆ど生成しない。 Since the mixing property of fuel and oxygen is good and a local low temperature region is not formed, the residual amount of unburned hydrocarbons and the like is not very small, and soot is hardly generated.
図3は本発明の実施の形態に係る第2の例を示す図で、図4は図3におけるB−B矢視の断面図である。図3、図4において、図1及び図2で説明した部分については、同一の符号を付し説明を省略する。この実施の形態においては、燃焼室10の一部が外管15と内管16よりなり、二重管状に形成されている。この二重管状に形成された部分が燃料吹込み部になっており、外管15にはその内壁面の接線方向に向けて酸素含有ガスを吹き込むノズル11が設けられている。
FIG. 3 is a diagram showing a second example according to the embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 3 and 4, the parts described in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. In this embodiment, a part of the
又、内管16には管軸方向に沿って形成されたスリット17が円周方向に複数設けられており、このスリット17がノズル11から吹き込まれたガスの燃焼室10内への吹き込み口になっている。スリット17は円周方向に対して等間隔に配置されたり、あるいは対称の位置に配置されたりする。
The
又、スリット17はガスの吹き込み方向が内管16の内壁面の接線方向に向けて設けられており、ノズル11から吹込まれて外管15の内側に旋回流を形成したガスが、再びスリット17からその内壁面の接線方向に吹込まれ、内管16内にも旋回流が形成されるようになっている。さらに、内管16には管内へ液体燃料を噴霧するための噴射弁12が配置さており、スリット17から吹込まれて旋回流を形成している酸素含有ガス中に液体燃料が噴射されるようになっている。
The
上記の構成によるバーナにおいては、内管16の複数箇所から吹込まれる酸素含有ガスの旋回流中に液体燃料が噴射されるので、液体燃料と酸素含有ガスの混合が促進され、燃焼性が向上する。さらに、外管15に酸素含有ガスを吹き込むノズル11が設けられており、内管16が常に吹込まれた酸素含有ガスで覆われるようになっているので、内管16が自己冷却される。このため、その内側に存在する火炎や軸心側の高温ガスの輻射熱によって加熱されても、内管16の温度上昇は抑えられる。
In the burner configured as described above, the liquid fuel is injected into the swirling flow of the oxygen-containing gas blown from a plurality of locations in the
図5は本発明の実施の形態に係る第3の例を示す図であって、一部を切り欠いた側面図である。図5において、図1〜図2で説明した部分については、同一の符号を付し説明を省略する。この実施の形態においては、燃焼室10の上流側の端部にスペーサー18が挿入されている。このスペーサー18は燃焼室10と摺動してその管軸方向に移動可能になっている。19はスペーサーの駆動装置である。このため、スペーサー18を下流側へ移動させれば、燃焼室10内の燃焼区間が短くなるようになっている。なお、スペーサー18を液体燃料の噴射弁12が設置されている位置の一部まで移動させる場合には、その位置にある噴射弁だけを全閉にすれば、液体燃料の吹込みに支障をきたすことはない。
FIG. 5 is a view showing a third example according to the embodiment of the present invention, and is a side view with a part cut away. In FIG. 5, portions described in FIGS. 1 to 2 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. In this embodiment, a
このような構成のバーナによれば、燃焼量を減少させた場合に火炎長が短くなっても、スペーサー18を適宜下流側へ移動させることによって、火炎が形成される位置が調整され、火炎の端が常にバーナの下流端部に形成されるようにすることができる。このため、燃焼室10の下流端部が高温に曝されて損傷したりする問題の発生が防止される。
According to the burner having such a configuration, even if the flame length is shortened when the combustion amount is reduced, the position where the flame is formed is adjusted by appropriately moving the
図6は本発明の実施の形態に係る第4の例を示す図である。図6において、図1、図2で説明した部分については、同一の符号を付し説明を省略する。この実施の形態においては、酸素含有ガスを吹き込むノズル11に接続された酸素含有ガス供給ラインに、酸素含有ガスを予熱するための加熱器20が設けられている。加熱器20には加熱流体として燃焼排ガスを流通させ、その熱回収が行われるようになっている。又、加熱された酸素含有ガスの温度を調節するために、温度調節装置21が設けられている。温度調節装置21は加熱器20の出口温度を検出する温度計22と燃焼排ガスの流量調節弁23とを有し、酸素含有ガスを所定の温度に予熱することができるように構成されている。
FIG. 6 is a diagram showing a fourth example according to the embodiment of the present invention. In FIG. 6, the parts described in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. In this embodiment, a
なお、加熱器20に導入する加熱流体は燃焼排ガスに限定されるものではなく、別途に燃焼させて得た高温ガス等であってもよく、酸素含有ガスをより高温にして液体燃料の着火性をよくすることが望ましい。又、加熱器20で加熱された酸素含有ガスの温度を調節する場合、上記のように加熱流体の流量を調節するのではなく、加熱された酸素含有ガスに冷空気を混合する方法を採用してもよい。
The heating fluid to be introduced into the
但し、酸素含有ガスの予熱温度は約600℃を上限にする必要がある。燃焼室10内へ600℃以上の酸素含有ガスを吹き込むと、噴射弁12内又はその近傍で液体燃料が熱分解して炭化し、ススが発生しやすい。
However, the preheating temperature of the oxygen-containing gas needs to be about 600 ° C. as an upper limit. When an oxygen-containing gas of 600 ° C. or higher is blown into the
図7は本発明の実施の形態に係る第5の例を示す図である。図7において、図1、図2で説明した部分については、同一の符号を付し説明を省略する。この実施の形態においては、燃焼室10の下流端部の内壁温度を測定するための温度計24が設けられており、この温度計24で検出された値の信号が演算・制御器25へ送られるようになっている。又、噴射弁12に接続された液体燃料配管及びノズル11に接続された酸素含有ガスの配管には、それぞれ流量調節計26,27が設けられており、これらの流量調節計26で検出された流量値の信号が演算・制御器25へ送られると共に、演算・制御器25から流量調節計26及び流量調節計27へ制御信号が送られるようになっている。
FIG. 7 is a diagram showing a fifth example according to the embodiment of the present invention. In FIG. 7, the parts described in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. In this embodiment, a
ところで、燃焼条件によっては、管状の火炎は下流に向かうに従って旋回流が減衰して火炎の形状が崩れる傾向があり、下流端部の内壁温度が高温になったり、あるいは未燃焼のガスが残留したまま排出されたりする現象が起こるが、上記のように構成されたバーナにおいては、演算・制御器25からの制御信号に基づいて、下流端部の内壁温度が所定温度になるように、液体燃料の流量及び酸素含有ガスの流量が調節されたり、あるいは液体燃料と酸素含有ガスの流量が個別に調節される制御が行われる。このため、燃焼室10の下流端部においては、常に管状の火炎が形成され、かつ火炎が燃焼室10の外に出ない長さに維持されるので、下流端部が高温に曝されて損傷したり、未燃焼ガスが排出したりする問題の発生が防止される。
By the way, depending on the combustion conditions, the tubular flame tends to attenuate the swirling flow as it goes downstream, and the shape of the flame tends to collapse, the inner wall temperature at the downstream end becomes high, or unburned gas remains. In the burner configured as described above, on the basis of the control signal from the calculation /
図8は本発明の実施の形態に係る第6の例を示す図であって、一部を切り欠いた側面図である。図8において、図1〜図2で説明した部分については、同一の符号を付し説明を省略する。この実施の形態においては、燃焼室10の下流部が開放端に向けて縮径され、先細りの形状をなしている。
FIG. 8 is a view showing a sixth example according to the embodiment of the present invention, and is a side view with a part cut away. In FIG. 8, the parts described in FIGS. In this embodiment, the downstream portion of the
このように、燃焼室10の下流部を細くすれば、吹き込み量が減少しても、下流端部における旋回速度大きくすることができる。このため、下流端部においても、正常な管状火炎が形成され、下流端部の内壁が異常な高温になって損傷したり、燃焼排ガスの組成が悪化したりする問題が発生しなくなる。
Thus, if the downstream part of the
図9は本発明の実施の形態に係る第7の例を示す図であって、一部を切り欠いた側面図である。図9において、図1〜図2で説明した部分については、同一の符号を付し説明を省略する。この実施の形態においては、燃焼室10が二つの部分からなり、上流部側の部分10aが金属で形成され、下流部側の部分10bが耐火物で形成されている。この二つの部分はフランジ接合によって連結されている。そして、この燃焼室10は取付け先の装置に設けられた開口にフランジ接合される。40はバーナを取付ける装置の鉄皮、41は鉄皮に内張りされた耐火物を示す。
FIG. 9 is a view showing a seventh example according to the embodiment of the present invention, and is a side view with a part cut away. 9, the parts described in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted. In this embodiment, the
上記のように、燃焼室10の少なくとも下流側の部分が耐火物で形成されていると、液体燃料と酸素含有ガスの混合比の変動によって火炎長が短くなったり、旋回流が減衰して管状火炎の形状が崩れたりして、燃焼室10の下流側が高温になったり、あるいは火炎や軸心側の高温ガスからの輻射熱によって加熱されても、燃焼室10の損傷は回避される。
As described above, when at least the downstream portion of the
なお、燃焼状態の変動による燃焼室10の損傷を防ぐ手段としては、図9に示す実施の形態の他に、燃焼室10の少なくとも下流側の部分を冷却構造にしてもよい。そして、冷却方式の選定に際しては、水冷方式よりも、空冷方式によるのがよい。水冷方式の場合、内壁が過度に冷却され、内壁面に燃焼排ガス中の水分が結露する可能性がある。
As a means for preventing damage to the
図10、図11、及び図12は本発明の実施の形態に係る第8の例を示す図であって、図10は一部を切り欠いた側面図、図11は図10におけるC−C矢視の断面図、図12は図10におけるD−D矢視の断面図である。図10〜図12において、図1〜図2で説明した部分については、同一の符号を付し説明を省略する。この実施の形態においては、燃焼室10の液体燃料の噴射弁12が配置されている位置よりも燃焼排ガスの排出口側に冷却ジャケット28が設けられており、この部分が二重管状に形成されている。この二重管状に形成された部分の外管29には冷却流体となる酸素含有ガスを供給するノズル30が内壁面の接線方向に向けて設けられている。又、二重管状に形成された部分の内管である燃焼室10には管軸方向に沿ってスリット状の開口31が設けられ、この開口31から燃焼室10内へ酸素含有ガスが吹込まれるようになっている。又、燃焼室10に設けられているスリット状の開口31はその内壁面の接線方向に向けて設けられている。
10, FIG. 11, and FIG. 12 are views showing an eighth example according to the embodiment of the present invention. FIG. 10 is a side view with a part cut away, and FIG. 12 is a cross-sectional view taken along the line DD in FIG. 10 to 12, the portions described in FIGS. 1 to 2 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. In this embodiment, a cooling
酸素含有ガスを供給するノズル30が内壁面の接線方向に向けて設けられていると、燃焼室10の外周を流れる酸素含有ガスの流速が大きくなって、燃焼室10からの伝熱が促進されると共に、ジャケット28内の温度差が小さくなる。又、開口31が燃焼室10の内壁面の接線方向に向けて設けられていると、燃焼室10内へ吹込まれた酸素含有ガスは旋回しながら混合されるので、旋回流によって形成されている管状火炎が乱される現象は起らない。
When the
上記のようにして、冷却ジャケット28に冷却流体として酸素含有ガスを供給すると、燃焼室10が冷却され、前述のような燃焼条件の変動に起因する異常な温度上昇が防止されると共に、燃焼室10から放散される熱が酸素含有ガスによって回収される。そして、この酸素含有ガスが二次空気として燃焼室10内へ吹込まれるので、燃焼排ガスが高温になり、CO等の有害ガスの発生が抑制される。このため、上記の構成によれば、省エネルギー化及び低公害化の機能を有する管状火炎バーナを得ることができる。
As described above, when the oxygen-containing gas is supplied as the cooling fluid to the cooling
なお、上記の実施の形態においては、ジャケット28に供給された酸素含有ガスが加熱された後、燃焼室10内へ吹込まれるようになっているが、この加熱された酸素含有ガスを液体燃料を燃焼させるための一次空気として、吹込みノズル11へ供給してもよい。
In the above-described embodiment, the oxygen-containing gas supplied to the
10 燃焼室
10a 燃焼室の上流側の部分
10b 燃焼室の下流側の部分
11 酸素含有ガスを吹き込むノズル
12 液体燃料の噴射弁
13 点火プラグ
14 気体燃料ノズル
15 二重管状に形成された燃料吹込み部の外管
16 二重管状に形成された燃料吹込み部の内管
17 内管に設けられたスリット
18 スペーサー
19 スペーサーの駆動装置
20 加熱器
21 温度調節装置
22 温度計
23 流量調節弁
24 温度計
25 演算・制御器
26 流量調節計
27 流量調節計
28 冷却ジャケット
29 冷却ジャケットの外管
30 冷却ジャケットに酸素含有ガスを供給するノズル
31 冷却ジャケットの内側の燃焼室に設けられた開口
40 バーナを取付ける装置の鉄皮
41 鉄皮に内張りされた耐火物
50 管状の火炎
DESCRIPTION OF
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JP2008032383A (en) * | 2006-06-28 | 2008-02-14 | Mitsuo Kaneko | Burner |
JP2009063222A (en) * | 2007-09-06 | 2009-03-26 | Jfe Steel Kk | Portable tubular flame burner system |
JP2009229053A (en) * | 2008-02-27 | 2009-10-08 | Osaka Gas Co Ltd | Fluid heating device |
JP2010210101A (en) * | 2009-03-06 | 2010-09-24 | Osaka Gas Co Ltd | Composite pipe-like flame burner |
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Cited By (7)
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---|---|---|---|---|
JP2008032383A (en) * | 2006-06-28 | 2008-02-14 | Mitsuo Kaneko | Burner |
JP2009063222A (en) * | 2007-09-06 | 2009-03-26 | Jfe Steel Kk | Portable tubular flame burner system |
JP2009229053A (en) * | 2008-02-27 | 2009-10-08 | Osaka Gas Co Ltd | Fluid heating device |
JP2012515323A (en) * | 2009-01-16 | 2012-07-05 | エア プロダクツ アンド ケミカルズ インコーポレイテッド | Multiple-type combustion apparatus and method of using the same |
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JP2010210101A (en) * | 2009-03-06 | 2010-09-24 | Osaka Gas Co Ltd | Composite pipe-like flame burner |
CN101893235A (en) * | 2010-08-12 | 2010-11-24 | 机械工业第六设计研究院 | Fuel combusting nozzle pulse combusting system with large adjusting ratio |
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