JP2018151097A - Burner - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液体燃料用の圧力噴霧バーナに関し、特にアスファルトプラントの骨材加熱用のドライヤ等に使用するバーナに関する。 The present invention relates to a pressure spray burner for liquid fuel, and more particularly to a burner used for an aggregate heating dryer or the like in an asphalt plant.
近年、アスファルト混合物を製造するにあたっては資源の有効活用という観点から、新規骨材に対して道路工事等に伴って発生するアスファルト舗装廃材(以下「廃材」という)を所定割合で混入して製造する場合も多く、その混入率としては約70〜80%程度もの高い割合のものもある。廃材を前記のように高い割合にて混入したアスファルト混合物を製造する場合、相対的にアスファルト混合物中に占める新規骨材量は減ることとなり、それに応じて新規骨材加熱用ドライヤのバーナ燃焼量は廃材の混入を行わない通常運転時の燃焼量よりも大幅に絞る必要があるため、前記新規骨材加熱用ドライヤのバーナには、ターンダウン比(最大燃焼量に対する最小燃焼量の比)の大きいもの(例えば1:8程度)が求められることも少なくない。 In recent years, when producing asphalt mixture, from the viewpoint of effective use of resources, asphalt pavement waste material (hereinafter referred to as "waste material") generated by road construction etc. is mixed with a new aggregate at a predetermined rate. In many cases, the mixing ratio is as high as about 70 to 80%. When producing an asphalt mixture in which waste materials are mixed in a high proportion as described above, the amount of new aggregates in the asphalt mixture is relatively reduced, and the burner burn amount of the new aggregate heating dryer is accordingly The burner of the new aggregate heating dryer has a large turndown ratio (the ratio of the minimum combustion amount to the maximum combustion amount) because it is necessary to significantly reduce the amount of combustion during normal operation without mixing waste materials. Things (for example, about 1: 8) are often required.
ただし、このような高ターンダウン比のバーナにおいては、最小燃焼量付近にて燃焼を行うと燃焼用空気量が通常時よりも極端に少なくなるため、燃焼用空気の流速低下を来し、場合によっては燃料油と燃焼用空気とを十分に撹拌混合できずに安定した火炎の形成が困難になる懸念がある。 However, in such a burner with a high turndown ratio, if the combustion is performed near the minimum combustion amount, the amount of combustion air will be extremely less than normal, resulting in a decrease in the flow velocity of the combustion air. Depending on the situation, there is a concern that the fuel oil and the combustion air cannot be sufficiently agitated and mixed, making it difficult to form a stable flame.
これに対し、例えば、特許文献1(特開平9−310813号公報)や、特許文献2(特開2009−41816号公報)には、バーナ本体を二重筒構造として環状の二次空気用流路を設け、この環状の二次空気用流路には通過する二次空気量を調整する流量調整ダンパーを備え、バーナ燃焼量に応じて前記流量調整ダンパーを開閉制御するようにしたバーナが記載されている。前記バーナによれば、燃焼用空気量の少なくなる低燃焼時においても、前記二次空気用流路を絞ることにより、燃料噴射ノズル周囲を通過する燃焼用空気(一次空気)の流速低下を抑えられ、燃料油と燃焼用空気との撹拌混合性能を落とさずに安定した火炎の形成を可能としている。 On the other hand, for example, in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 9-310813) and Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 2009-41816), an annular secondary air flow has a double cylinder structure. This burner is provided with a flow rate adjusting damper for adjusting the amount of secondary air passing therethrough, and the flow rate adjusting damper is controlled to open and close according to the burner combustion amount. Has been. According to the burner, even at the time of low combustion where the amount of combustion air decreases, the flow rate of combustion air (primary air) passing around the fuel injection nozzle is suppressed by restricting the secondary air flow path. Therefore, a stable flame can be formed without degrading the stirring and mixing performance of the fuel oil and the combustion air.
しかしながら、前記従来のバーナにあっては、二次空気用流路を環状構造としているため、該流路を開閉する流量調整ダンパーは環状の前記流路に沿って所定間隔にて複数配設していると共に、各ダンパー同士を、例えばリンク機構等にて連結し、各ダンパーを同調させながら開閉制御するようにしており、構造的にやや複雑で製造コストやメンテナンス面において幾分不利なものとなっている。 However, in the conventional burner, since the secondary air flow path has an annular structure, a plurality of flow rate adjusting dampers for opening and closing the flow path are arranged at predetermined intervals along the annular flow path. In addition, each damper is connected by, for example, a link mechanism, and the opening and closing control is performed while synchronizing each damper, which is somewhat complicated in structure and somewhat disadvantageous in terms of manufacturing cost and maintenance. It has become.
本発明は上記の点に鑑み、比較的簡易な構成ながら安定した火炎形成の可能な高ターンダウン比のバーナを提供することを課題とする。 An object of the present invention is to provide a burner having a high turn-down ratio capable of forming a stable flame with a relatively simple configuration in view of the above points.
本発明に係る請求項1記載のバーナでは、単筒構造のバーナ本体の先端開口部に中空で略截頭円錐形状の胴部を有するスロートの小径部側を接続し、前記バーナ本体の内径と略同径で環状の保炎板と、該保炎板の後方に位置する燃料噴射ノズルとをバーナ本体の長手方向に沿って一体的に進退自在に備えると共に、前記バーナ本体内の静圧を検出する静圧センサを備え、該静圧センサにて検出する静圧値が所定値に維持されるように前記保炎板を前記スロート胴部の範囲内で進退させて二次空気の流路である保炎板外縁部とスロート胴部内周壁との隙間間隔を調整する静圧/保炎板調整制御器を備えたことを特徴としている。 In the burner according to the first aspect of the present invention, the small-diameter side of the throat having a hollow and substantially truncated cone-shaped body is connected to the tip opening of the single-cylinder burner body, and the inner diameter of the burner body An annular flame holding plate having substantially the same diameter and a fuel injection nozzle located behind the flame holding plate are provided so as to be integrally movable along the longitudinal direction of the burner body, and static pressure in the burner body is provided. A flow path for secondary air by providing a static pressure sensor for detection, and advancing and retracting the flame holding plate within the range of the throat body so that the static pressure value detected by the static pressure sensor is maintained at a predetermined value; And a static pressure / flame holding plate adjustment controller that adjusts the gap distance between the outer edge of the flame holding plate and the inner peripheral wall of the throat barrel.
また、請求項2記載のバーナでは、前記静圧/保炎板調整制御器には少なくとも安定燃焼を可能とする所定静圧値を設定し、前記静圧センサにて検出する静圧値が前記所定静圧値を下回れば該所定静圧値に維持されるように前記保炎板を進退させて保炎板外縁部とスロート胴部内周壁との隙間間隔を調整することを特徴としている。
In the burner according to
また、請求項3記載のバーナでは、前記燃料噴射ノズルに燃料を供給する燃料供給配管の流量検出用の流量センサと、前記バーナ本体に燃焼用空気を供給する送風機の送風量検出用の風量センサと、前記送風機の送風量を調整する送風量調整手段と、前記流量センサにて検出する燃料供給量に対して所定空気比に相当する設定送風量と前記風量センサにて検出する実際の送風量との差値量に基づいて前記送風量調整手段を介して送風機の送風量を調整する燃料/送風量調整制御器とを備えたことを特徴としている。
In the burner according to
本発明に係る請求項1記載のバーナによれば、バーナ本体の先端開口部に略截頭円錐形状の胴部を有するスロートの小径部側を接続し、前記バーナ本体の内径と略同径の保炎板と、燃料噴射ノズルとをバーナ本体の長手方向に沿って一体的に進退自在に備えると共に、前記バーナ本体内の静圧を検出する静圧センサを備え、該静圧センサにて検出する静圧値が所定値に維持されるように前記保炎板を進退させて二次空気の流路である保炎板外縁部とスロート胴部内周壁との隙間間隔を調整する静圧/保炎板調整制御器を備えたので、燃焼用空気量の少なくなる低燃焼領域においても、保炎板を進退させて保炎板外縁部側の二次空気の流路を絞ってバーナ本体内の静圧値を所定値に維持することにより、バーナ本体内から燃料噴射ノズル周囲を通過して噴射される燃焼用空気の噴射流速も略一定に保て、比較的簡易な構成ながら安定した火炎形成が可能となる。 According to the burner of the first aspect of the present invention, the small-diameter side of the throat having a substantially frustoconical body is connected to the tip opening of the burner body, and has the same diameter as the inner diameter of the burner body. A flame holding plate and a fuel injection nozzle are provided so as to be integrally movable along the longitudinal direction of the burner body, and a static pressure sensor for detecting the static pressure in the burner body is provided, which is detected by the static pressure sensor. The static pressure / maintenance is adjusted by moving the flame holding plate forward and backward so as to maintain the static pressure value to be maintained at a predetermined value, thereby adjusting the clearance between the outer edge of the flame holding plate and the inner peripheral wall of the throat body, which is a flow path for secondary air. Since the flame plate adjustment controller is provided, even in the low combustion area where the amount of combustion air is reduced, the flame holding plate is advanced and retracted to narrow the flow path of the secondary air on the flame holding plate outer edge side, and within the burner body By maintaining the static pressure value at a predetermined value, the area around the fuel injection nozzle is Also the injection flow rate of the combustion air is injected spent kept substantially constant, thus enabling stable flame formed with a relatively simple configuration.
また、請求項2記載のバーナによれば、前記静圧/保炎板調整制御器には少なくとも安定燃焼を可能とする所定静圧値を設定し、前記静圧センサにて検出する静圧値が前記所定静圧値を下回れば該所定静圧値に維持されるように前記保炎板を進退させて保炎板外縁部とスロート胴部内周壁との隙間間隔を調整するので、前記所定静圧値として、例えば保炎板外縁部側の二次空気の流路を絞らずとも安定した火炎形成が可能な最低限度付近での燃焼量時の静圧値を設定しておけば、火炎形成の不安定となる低燃焼領域の範囲内に限定して保炎板を進退させることができ、それによって保炎板の進退する調整しろをより有効に活用できて微調整が可能となり、安定した火炎形成が可能となる。
According to the burner of
また、請求項3記載のバーナによれば、前記燃料噴射ノズルに燃料を供給する燃料供給配管の流量検出用の流量センサと、前記バーナ本体に燃焼用空気を供給する送風機の送風量検出用の風量センサと、前記送風機の送風量を調整する送風量調整手段と、前記流量センサにて検出する燃料供給量に対して所定空気比に相当する設定送風量と前記風量センサにて検出する実際の送風量との差値量に基づいて送風機の送風量を調整する燃料/送風量調整制御器とを備えたので、保炎板外縁部とスロート胴部内周壁との隙間間隔が狭まる方向に調整される際に伴う空気抵抗の増加から、送風機より設定送風量通りにバーナ本体に送風できず、実際に供給される送風量が燃料供給量に対して所定空気比に満たない状態となった場合でも、その不足分相当の空気量を補うように逐次送風機の送風量を調整できて安定した火炎形成が可能となる。
According to the burner of
本発明に係るバーナにあっては、単筒構造のバーナ本体と、燃焼用空気供給用の送風機とを送風ダクトにて連結する。前記バーナ本体の先端開口部には内径が漸次拡開するテーパ構造となるように、中空で略截頭円錐形状の胴部を有するスロートの小径部側を接続する。また、前記バーナ本体の内径と略同径でかつ環状の保炎板と、該保炎板の後方(バーナ本体側)に所定間隔を置いて配置し、A重油等の液体燃料を噴射する燃料噴射ノズルとをバーナ本体の長手方向に沿って一体的に進退自在に備える。 In the burner according to the present invention, a burner body having a single cylinder structure and a blower for supplying combustion air are connected by a blower duct. The small-diameter portion of the throat having a hollow and substantially truncated cone-shaped body is connected to the tip opening of the burner body so as to have a tapered structure in which the inner diameter gradually expands. Also, a fuel flame that is substantially the same diameter as the inner diameter of the burner body and an annular flame holding plate, and is disposed at a predetermined interval behind the flame holding plate (on the burner body side) and injects liquid fuel such as A heavy oil. An injection nozzle is provided so as to be integrally movable along the longitudinal direction of the burner body.
なお、前記保炎板と燃料噴射ノズルとを一体的に進退させる進退手段としては適宜の手段を採用し得るが、例えば、燃料供給管と戻り管とを内蔵した中空状のロッド部材をバーナ本体の長手方向に沿って進退自在に支持し、該ロッド部材の先端部に燃料噴射ノズルと保炎板とを取り付ける一方、基端部側にロッド部材を進退動作させるステッピングモータ等の駆動モータを具備したものなどを好適に採用することができる。 An appropriate means can be adopted as the advancing / retreating means for advancing and retracting the flame holding plate and the fuel injection nozzle integrally. For example, a hollow rod member incorporating a fuel supply pipe and a return pipe is used as the burner body. And a drive motor such as a stepping motor that moves the rod member forward and backward on the base end side while attaching the fuel injection nozzle and the flame holding plate to the tip end portion of the rod member. The thing etc. which were done can be employ | adopted suitably.
また、前記バーナ本体内の静圧を検出する静圧センサと、該静圧センサにて検出する静圧値が所定値に維持されるように前記保炎板を前記スロート胴部の範囲内において進退させて二次空気の流路である保炎板外縁部とスロート胴部内周壁との隙間間隔を調整する静圧/保炎板調整制御器とを備える。 Further, a static pressure sensor for detecting the static pressure in the burner body, and the flame holding plate within the range of the throat barrel so that the static pressure value detected by the static pressure sensor is maintained at a predetermined value. A static pressure / flame holding plate adjustment controller is provided that adjusts the clearance between the outer edge of the flame holding plate, which is a flow path for secondary air, and the inner peripheral wall of the throat barrel, by moving forward and backward.
なお、前記スロートの全長に対するスロート胴部の長さは適宜決定するとよいが、例えば、スロート胴部の長さを長くとるように形成すれば、保炎板外縁部とテーパ構造のスロート胴部内周壁との隙間間隔の調整しろを多く確保できるようになり微調整が可能となる。 The length of the throat barrel relative to the total length of the throat may be determined as appropriate. For example, if the throat barrel is formed to have a longer length, the outer peripheral edge of the flame holding plate and the inner wall of the throat barrel having a tapered structure As a result, it is possible to secure a large margin for adjusting the gap interval between the two and fine adjustment.
また、好ましくは、前記静圧/保炎板調整制御器に少なくとも安定燃焼を可能とする所定静圧値を予め設定しておき、前記静圧センサにて検出する静圧値が前記所定静圧値を下回れば、該所定静圧値に維持されるように前記保炎板を進退させて前記保炎板外縁部とスロート胴部内周壁との隙間間隔を調整する制御としてもよい。このような制御とすることにより、前記所定静圧値として、例えば安定した火炎形成が可能な最低燃焼量時の静圧値を設定しておけば、十分に安定した火炎形成が可能な高燃焼領域から中間燃焼領域付近にかけては保炎板の進退動作は行わない一方、火炎形成が不安定となる低燃焼領域の範囲内に限定して保炎板の進退動作を行うこととなり、保炎板の進退する調整しろをより有効に生かせて微調整が可能なものとなる。 Preferably, a predetermined static pressure value that enables at least stable combustion is set in advance in the static pressure / flame holding plate adjustment controller, and the static pressure value detected by the static pressure sensor is the predetermined static pressure. If the value is less than the value, the flame holding plate may be advanced and retracted so as to be maintained at the predetermined static pressure value, and the clearance between the outer edge of the flame holding plate and the inner peripheral wall of the throat body may be adjusted. By adopting such control, if the static pressure value at the minimum combustion amount at which stable flame formation is possible, for example, is set as the predetermined static pressure value, high combustion capable of sufficiently stable flame formation is set. While the flame holding plate does not advance or retreat from the region to the vicinity of the intermediate combustion region, the flame holding plate advances and retracts only within the low combustion region where the flame formation becomes unstable. This makes it possible to make fine adjustments by making effective use of the advancement and retraction adjustments.
また、好ましくは、前記燃料噴射ノズルに燃料を供給する燃料供給配管の流量検出用の流量センサと、前記送風機の送風量検出用の風量センサと、前記送風機の送風量を調整する、例えばインバータ式の送風機等の送風量調整手段と、前記流量センサにて検出する燃料供給量に対して所定空気比に相当する設定送風量と前記風量センサにて検出する実際の送風量との差値量に基づいて前記送風量調整手段を介して送風機の送風量を調整する燃料/送風量調整制御器を備えるようにしてもよい。 Preferably, a flow rate sensor for detecting a flow rate of a fuel supply pipe for supplying fuel to the fuel injection nozzle, a flow rate sensor for detecting a flow rate of the blower, and an air flow rate of the blower, for example, an inverter type The difference between the air flow rate adjusting means such as the air blower and the set air flow rate corresponding to a predetermined air ratio with respect to the fuel supply amount detected by the flow rate sensor and the actual air flow rate detected by the air flow sensor A fuel / air flow rate adjustment controller that adjusts the air flow rate of the blower via the air flow rate adjusting means may be provided.
このようにすれば、保炎板外縁部とスロート胴部内周壁との隙間間隔が狭まる方向へ調整される際に伴う空気抵抗の増加から、送風機にて設定送風量通りにバーナ本体に送風できず、実際に供給される送風量が所定空気比に満たない状態となった場合でも、その不足分相当の空気量を補えるように逐次送風機の送風量を補正できて安定した火炎形成が可能となる。 If it does in this way, from the increase in air resistance accompanying adjustment to the direction where the clearance gap between a flame-holding board outer edge part and a throat body part inner peripheral wall narrows, it cannot blow to a burner main part according to a set air volume with a blower. Even when the amount of air supplied is less than the predetermined air ratio, the amount of air blown from the blower can be corrected sequentially so that the air amount corresponding to the shortage can be compensated, and stable flame formation becomes possible. .
そして、上記構成のバーナの運転時には、先ず、前記静圧/保炎板調整制御器に所定の静圧値(例えば、最大燃焼量時の静圧値)を設定する。そして、例えば、バーナ燃焼量を高〜中間燃焼領域より低燃焼領域に下げるとそれに応じて送風機からの送風量と共にバーナ本体内の静圧は低下するが、それを前記静圧センサが検出すると前記保炎板を後退させる。前記スロート胴部の内径は後方(バーナ本体側)に向けて漸次縮径するテーパ構造としているため、保炎板の後退に伴って保炎板外縁部とスロート胴部内周壁との隙間間隔は徐々に狭まって静圧は上昇していき、予め設定した前記所定値に維持されることとなる。 When the burner having the above-described configuration is operated, first, a predetermined static pressure value (for example, a static pressure value at the maximum combustion amount) is set in the static pressure / flame holding plate adjustment controller. And, for example, when the burner combustion amount is lowered from the high to intermediate combustion region to the low combustion region, the static pressure in the burner main body is lowered along with the blown amount from the blower accordingly, but when the static pressure sensor detects that, Retract the flame holder. Since the inner diameter of the throat barrel is tapered so that the diameter gradually decreases toward the rear (burner body side), the clearance between the outer edge of the flame holding plate and the inner peripheral wall of the throat barrel gradually increases as the flame holding plate moves backward. Then, the static pressure increases and is maintained at the predetermined value set in advance.
これによって、燃焼用空気量の極端に少なくなる最小燃焼量付近にあっても、バーナ本体から噴射される燃焼用空気の噴射流速を高〜中間燃焼量時と同等程度に維持でき、燃料油と燃焼用空気との撹拌混合性を落とさずに安定した火炎形成が可能となる。 As a result, even in the vicinity of the minimum combustion amount where the amount of combustion air is extremely reduced, the injection flow rate of the combustion air injected from the burner body can be maintained at the same level as at the time of high to intermediate combustion, A stable flame can be formed without deteriorating the stirring and mixing properties with the combustion air.
このように、バーナ本体の先端開口部に中空で略截頭円錐形状の胴部を有するスロートの小径部側を接続する一方、バーナ本体の内径と略同径の保炎板を前記スロート胴部の範囲内において進退自在に備えると共に、バーナ本体内の静圧値が略一定に維持されるように前記保炎板を進退させて保炎板外縁部とスロート胴部内周壁との隙間間隔を調整する構成としたので、比較的簡易な構成でありながら低燃焼領域で燃焼した場合でもバーナ本体からの燃焼用空気の噴射流速も略一定に保て、高ターンダウン比のバーナであっても最大燃焼領域から最小燃焼領域に亘って安定した燃焼状態を維持できる。 Thus, while connecting the small diameter portion side of the throat having a hollow and substantially frustoconical body portion to the tip opening of the burner body, the flame holding plate having the same diameter as the inner diameter of the burner body is connected to the throat body portion. The flame holding plate is advanced and retracted so that the static pressure value in the burner body is maintained substantially constant, and the clearance between the outer edge of the flame holding plate and the inner peripheral wall of the throat barrel is adjusted. Even when burned in a low combustion area, the combustion air injection flow rate from the burner body is kept substantially constant, even with a high turndown ratio burner. A stable combustion state can be maintained from the combustion region to the minimum combustion region.
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図中の1は、例えば、アスファルトプラントの骨材加熱用ドライヤに設置される本発明の高ターンダウン比のバーナであって、単筒構造のバーナ本体2と、燃焼用空気供給用の送風機3とを送風ダクト4にて連結している。前記バーナ本体2の先端開口部には内径が漸次拡開するテーパ構造となるように、中空で略截頭円錐形状の胴部5aを有するスロート5の小径部側を接続している。また、バーナ本体2の略中心部(円筒軸芯部)には、燃料供給管と戻り管(図示せず)とを内蔵した中空のロッド部材6を貫挿していると共に、該ロッド部材6をその上下から複数のガイドローラ7にて挟持し、図1中の太線矢印にて示すように、バーナ本体2の長手方向に沿って進退自在に支持している。
前記ロッド部材6の先端部には燃料噴射ノズル8と、該燃料噴射ノズル8の前方に取り付け金具9を介して所定間隔を置いて配置し、バーナ本体2の内径と略同径でかつ環状の保炎板10とを固着している。なお、前記燃料噴射ノズル8と保炎板10との間隔は、油噴霧角等を考慮しつつ、燃焼試験等を通じて適当な火炎形状が形成されるように適宜決定するとよい。
A fuel injection nozzle 8 is disposed at the front end of the
一方、バーナ本体2の後端部を貫通して後方へ突出させたロッド基端部11には、ロッド部材6内の燃料供給管と戻り管とにそれぞれ接続させるように燃料供給配管12と燃料戻り配管13とを連結していると共に、前記ロッド部材6をバーナ本体2の長手方向に沿って進退動作させる進退手段14を備えている。
On the other hand, the
前記進退手段14は適宜の構成を採用し得るが、例えば、図1に示すように、バーナ本体2の後端部より後方へ延設した支持体15と、該支持体15と平行に軸支したスクリュ軸16と、該スクリュ軸16を回転駆動させるステッピングモータ17等から構成したものを好適に採用できる。図中の18は、前記ロッド基端部11とスクリュ軸16とを連結する連結片であって、該連結片18の連結部内面側には前記スクリュ軸16のスクリュ溝と螺合する溝部(図示せず)を刻設しており、前記ステッピングモータ17にてスクリュ軸16を正・逆回転させることで連結片18を介して前記ロッド部材6をバーナ本体2長手方向に沿って所定位置へ進退可能としている。
The advancing / retreating
また、図中の19は、前記ロッド部材6の貫通するバーナ本体2基端部の貫通孔(図示せず)の隙間からバーナ本体2内部の高圧の燃焼用空気の噴出を防止する気密用のシール部材であって、本実施例においては、ロッド部材6の進退動作を妨げないように、例えば伸縮自在な蛇腹構造としている。
図中の20はバーナ本体2内の静圧を検出する静圧センサ、21は静圧/保炎板調整制御器であって、該静圧/保炎板調整制御器21では前記静圧センサ20にて検出する静圧値を逐次取り込み、取り込んだ静圧値が所定値、例えば最大燃焼量時における静圧値(例えば、約300mmAq)に維持されるように前記進退手段14を介してロッド部材6先端部の保炎板10をスロート胴部5aの範囲内において進退させ、二次空気の流路である保炎板外縁部10aとスロート胴部5a内周壁との隙間Aの間隔を調整するようにしている。
In the figure, 20 is a static pressure sensor for detecting the static pressure in the
なお、前記静圧/保炎板調整制御器21に少なくとも安定燃焼を可能とする所定静圧値を予め設定しておき、前記静圧センサ20にて検出する静圧値が前記所定静圧値を下回れば、該所定静圧値に復帰、維持されるように前記保炎板10を進退させ、二次空気の流路である保炎板外縁部10aとスロート胴部5a内周壁との隙間A間隔を調整する制御とすることもできる。前記制御を採用することにより、前記所定静圧値として、例えば、燃焼試験等を通じて知見される、保炎板外縁部10a側の二次空気の流路を絞らずとも安定した火炎形成が可能な最低限度付近での燃焼量時の静圧値(例えば、約200mmAq)を設定しておけば、十分に安定した火炎形成が可能な高燃焼領域から中間燃焼領域付近にかけては保炎板10の進退動作は行われなくなる一方、火炎形成が不安定となる低燃焼領域の範囲内に限って保炎板10の進退動作が行われることとなり、保炎板10の調整しろをより有効に生かせて微調整が可能となる。
A predetermined static pressure value that enables at least stable combustion is set in advance in the static pressure / flame holding
また、前記ロッド部材6にA重油や灯油等の燃料油を供給する燃料供給配管12はその途中に燃料供給ポンプ22及び流量センサ23を介在させて他端部を燃油タンク24に連結している一方、併設した燃料戻り配管13はその途中に流量調整弁25を介在させて他端部を前記燃料供給ポンプ22上流側の燃料供給配管12に連結しており、コントロールモータ26にて前記流量調整弁25の開度を調整して燃料油の戻り量を調整することにより、ロッド部材6先端部の燃料噴射ノズル8からの燃料油の噴射速度をあまり変動させることなく噴射量のみを調整可能としている。
Further, the
また、前記送風機3の吸気口27には略直管構造の吸気管28を接続し、該吸気管28の途中には送風量検出用の風量センサ29を備えると共に、送風機3の駆動モータ30には送風量調整手段である回転数制御用のインバータ31を備えており、該インバータ31にて前記駆動モータ30の回転数を調整することにより、送風量調整用ダンパー等を要することなくバーナ燃焼量に見合った送風量をバーナ本体2に供給可能としている。
Further, an
図中の32は燃料/送風量調整制御器であって、該燃料/送風量調整制御器32では前記流量調整弁25にて調整して前記流量センサ23にて検出する燃料供給量を逐次取り込み、この取り込んだ燃料供給量に対して予め設定した所定空気比(例えば約1.2程度)に相当する設定送風量を算出し、この算出した設定送風量と前記風量センサ29にて検出する実際の送風量との差値量に基づき、前記インバータ31を介して送風機3から供給する送風量を調整すると好ましい。
In the figure, 32 is a fuel / air flow rate adjustment controller. The fuel / air flow
こうすることにより、保炎板外縁部10aとスロート胴部5a内周壁との隙間Aの間隔が狭まる方向へ調整される際に伴う空気抵抗の増加から、送風機3にて設定送風量通りに送風できず、実際の送風量が所定空気比に満たない状態となった場合でも、その不足分の空気量を補えるように逐次送風機3の送風量を修正でき、送風量不足による燃焼不良や失火等の不具合を未然に防止できて安定した火炎形成が可能となる。
By carrying out like this, from the increase in air resistance accompanying adjustment to the direction where the space | interval of the clearance gap A of a flame-holding board outer edge part 10a and the throat trunk | drum 5a inner periphery narrows, it blows according to setting airflow volume with the
そして、上記構成のバーナ1運転時には、例えば、バーナ燃焼量を増加するとそれに応じて送風機3からの送風量と共にバーナ本体2内部の静圧は高くなるが、それを静圧センサ20が検出すると、前記静圧/保炎板調整制御器21は前記進退手段14のステッピングモータ17を介してロッド部材6先端部の保炎板10を、図2中の太線矢印にて示すように(図中の左方向に)前進させる。
When the
前記スロート胴部5aの内径は、前方(図中の左方向)に向けて漸次拡開する略テーパ構造としているため、保炎板10の前進動作に伴って保炎板外縁部10aとスロート胴部5a内周壁との隙間Aの間隔は徐々に広がっていき、それと共にバーナ本体2内の静圧は低下していく。そして、前記静圧が所定値(例えば、約300mmAq)に復帰すれば、その位置で保炎板10を停止させる。
Since the inner diameter of the
このとき、バーナ火炎の形成される保炎板10前方側には、図2に示すように、燃料噴射ノズル8周囲を通過して保炎板10中心開口部Bへ抜け出る燃焼用空気(一次空気)と共に、保炎板外縁部10aとスロート胴部5a内周壁との隙間Aを通過する二次空気とが供給され、安定した火炎形成が可能となる。
At this time, on the front side of the
一方、バーナ燃焼量を減少するとそれに応じて送風機3からの送風量と共にバーナ本体2内部の静圧は低下するが、それを静圧センサ20が検出すると、前記静圧/保炎板調整制御器21は前記進退手段14のステッピングモータ17を介してロッド部材6先端部の保炎板10を、図3中の太線矢印にて示すように(図中の右方向に)後退させる。
On the other hand, when the burner combustion amount is reduced, the static pressure inside the
そして、保炎板10の後退動作に伴って保炎板外縁部10aとスロート胴部5a内周壁との隙間Aの間隔は徐々に狭まっていき、それと共にバーナ本体2内の静圧は上昇していく。そして、前記静圧が所定値に復帰すれば、その位置で保炎板10を停止させる。
As the
なお、バーナ燃焼量を最小燃焼量付近まで絞った場合であれば、図3に示すように、前記保炎板10はバーナ本体2内に収まる位置まで後退することになる。このとき、保炎板外縁部10aとスロート胴部5a内周壁とはほぼ隙間なく密接した状態、即ち二次空気の流路である隙間Aはほぼ閉鎖状態にあり、その結果、保炎板10前方側には、専ら燃料噴射ノズル8周囲を通過して保炎板10中心開口部Bへ抜け出る流路に限定されることとなり、バーナ本体2内の静圧値は前記同様所定値に復帰、維持される。
If the burner combustion amount is reduced to near the minimum combustion amount, the
これによって、高ターンダウン比のバーナにおいては、燃焼用空気量が最大燃焼量時と比較して極端に少なくなる最小燃焼量付近にあっても、バーナ本体2から噴射される燃焼用空気の噴射流速を高〜中間燃焼量時と同等程度に維持でき、燃料油と燃焼用空気との撹拌混合性を落とすことなく良好に燃焼させることが可能となる。
As a result, in the burner having a high turndown ratio, even when the combustion air amount is near the minimum combustion amount that is extremely smaller than that at the maximum combustion amount, the combustion air injected from the
なお、前記保炎板10と燃料噴射ノズル8とは、両者の間隔を維持しながら一体的に進退する構成としているため、例えバーナ燃焼量に応じて保炎板10の位置を進退させたとしても、油噴霧角や火炎形状等への影響を最小限に抑えることができる。
In addition, since the
本発明は、液体燃料用の圧力噴霧式のバーナに対して広く利用できる。 The present invention can be widely used for a pressure spray type burner for liquid fuel.
1…バーナ 2…バーナ本体
3…送風機 4…送風ダクト
5…スロート 5a…スロート胴部
6…ロッド部材 8…燃料噴射ノズル
10…保炎板 10a…保炎板外縁部
12…燃料供給配管 13…燃料戻り配管
14…進退手段 20…静圧センサ
21…静圧/保炎板調整制御器 23…流量センサ
29…風量センサ 31…インバータ(送風量調整手段)
32…燃料/送風量調整制御器
DESCRIPTION OF
32 ... Fuel / air flow adjustment controller
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2017138092A (en) * | 2016-02-02 | 2017-08-10 | デソン セルティック エネルシス カンパニー リミテッド | TDR damper |
Citations (3)
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JPS49126232U (en) * | 1973-02-23 | 1974-10-29 | ||
JPS5560109A (en) * | 1978-10-28 | 1980-05-07 | Babcock Hitachi Kk | Burner device |
JPS6288119U (en) * | 1986-08-11 | 1987-06-05 |
-
2017
- 2017-03-10 JP JP2017046339A patent/JP6849288B2/en active Active
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