JP2783915B2 - 燃料燃焼バーナー - Google Patents

燃料燃焼バーナー

Info

Publication number
JP2783915B2
JP2783915B2 JP6511866A JP51186694A JP2783915B2 JP 2783915 B2 JP2783915 B2 JP 2783915B2 JP 6511866 A JP6511866 A JP 6511866A JP 51186694 A JP51186694 A JP 51186694A JP 2783915 B2 JP2783915 B2 JP 2783915B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
burner
flame
outlet
slot
slots
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP6511866A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH07509050A (ja
Inventor
コリン スミス
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BII JII PLC
Original Assignee
BII JII PLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BII JII PLC filed Critical BII JII PLC
Publication of JPH07509050A publication Critical patent/JPH07509050A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2783915B2 publication Critical patent/JP2783915B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23DBURNERS
    • F23D14/00Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/46Details, e.g. noise reduction means
    • F23D14/48Nozzles
    • F23D14/58Nozzles characterised by the shape or arrangement of the outlet or outlets from the nozzle, e.g. of annular configuration
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23DBURNERS
    • F23D14/00Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/46Details, e.g. noise reduction means
    • F23D14/48Nozzles
    • F23D14/58Nozzles characterised by the shape or arrangement of the outlet or outlets from the nozzle, e.g. of annular configuration
    • F23D14/583Nozzles 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

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 発明の分野 本発明は、燃料燃焼バーナーに関するものであり、さ
らに詳細には、ガス燃焼バーナー、好ましくは、ガスが
燃焼する前に、混合チャンバ内で、燃料ガスが、すべて
の燃焼空気と混合される完全予混合型のガス燃焼バーナ
ーに関するものである。
従来技術 完全予混合型のバーナーは、自然ガスなどの外部で調
製された空気と燃料ガスとの混合物が導入されるプレナ
ムチャンバを備え、チャンバの壁の一部を構成しあるい
は構成していないブロック、プレートあるいはストリッ
プなどの火炎支持体内のポートあるいはスロットを通し
て、多少の流出がなされる前に、混合物が導入されるよ
うになっている。混合物は、関連する火炎支持体内ある
いはその下流で、燃焼し、燃焼生成物を生ずる。燃焼生
成物は、バーナーが、ボイラーなどの加熱装置の加熱源
として使用されるときは、熱交換器などの第二のエンク
ロージャーに連なる第一のエンクロージャーに送られ
る。代表的な完全予混合型のバーナーは、本件出願人の
英国特許出願第2176588Aに記載されている。
この型のバーナーの問題点は、ある条件の下で、とく
に、加熱装置の中に収容されている時およびバーナー
が、バーナー表面積の単位面積あたりの熱出力が比較的
高い状態で、動作される時に、いわゆる共鳴燃焼ノイズ
という容認しがたい強度のノイズが生ずる傾向があると
いうことである。
発明の要約 本発明は、燃料と空気の予混合物を受け入れるチャン
バと、チャンバを横切って延び、複数の細長い貫通スロ
ットを備えた火炎支持体とを備え、スロットの各々が、
比較的狭い寸法の出口開口であって、ランドによって、
前記スロットの出口部に段状に開口し、バーナーが通常
の運転状態にある時、火炎の前部を含み、あるいは、支
持する出口開口部を備え、前記出口部の各々が、少なく
とも一つの実質的に一定で、比較的広い寸法の部分を備
えた燃料燃焼バーナーを提供するものである。
各出口部が、二またはそれ以上の比較的広い寸法の部
分と、前記出口開口から離れる方向に、寸法が増大する
が、実質的に一定の連続した部分で、ランドによって、
互いに開口する連続した部分を備えている。
火炎支持体の特徴部分の寸法は、バーナーが意図され
た熱出力容量範囲にわたり、運転される時、火炎を、出
口部または出口部上(比較的高い熱入力範囲で)か、あ
るいは、ランド上またはランドの一つの上(比較的低い
熱入力範囲あるいは異なった比較的低い熱入力範囲の各
々で)かで、安定化させることができるようにされる。
出願人は、所定のバーナー熱入力範囲に対して、ラン
ド(およびスロット出口部の外側端部)により、混合物
流速と燃焼速度との間のバランスが比較的短く平らな火
炎が生成されて実現されるように、火炎が安定化する領
域が提供されるものと確信している。
出願人は、このような構成により、所定の熱入力範囲
に対して、予混合バーナーの共鳴傾向を実質的に低下さ
せ、あるいは、無くすことができることを見出した。
従来は、比較的狭い寸法の出口開口は、それぞれ、実
質的に一定の寸法を持ったスロット部で終端している。
各スロットは、収束する入口部を有していてもよい。
好ましくは、収束する入口部は、変化する収束角度を有
している。たとえば、収束する入口部の各側壁は凸状の
楕円形状をなしている。
本発明はまた、複数の細長い貫通スロットを備え、ス
ロットの各々が、比較的狭い寸法の出口開口であって、
ランドによって、前記スロットの出口部に段状に開口
し、火炎支持体が、バーナーに組み込まれ、所定の熱出
力範囲内にある時、火炎の前部を含み、あるいは、支持
する出口開口部を備え、出口部の各々が、少なくとも一
つの実質的に一定で、比較的広い寸法の部分を備えた燃
料燃焼バーナーにおいて用いられる火炎支持体を提供す
る。
図面の簡単な説明 第1図は、本発明にかかるバーナーの実施例の断面図
である。
第2図は、第1図の火炎支持要素の一部を拡大した断
面図である。
第3図は、火炎支持要素の他の例の断面図である。
好ましい実施例の詳細な説明 第1図および第2図を参照すると、完全予混合型のガ
ス燃焼バーナー1が、上方燃焼モードで示されている。
バーナー1は、プレナムチャンバを画定する細長い下方
チャンバ2を備えている。周壁3は、下方チャンバ2か
ら水平方向外側に延び、その頂部に開口5を有する上方
チャンバ、すなわち、エンクロージャー4を形成してい
る。
中空で、全体が矩形の支持部材6が、取付けピン(図
示せず)によって、上方チャンバ4内に取付けられてい
る。取付けピンは、エンクロージャー4の壁を貫通し
て、支持部材6に延びている。
支持部材6の底部の開口部7は、多孔性の燃料ガス/
空気分配プレート8により、塞がれている。この燃料ガ
ス/空気分配プレート8は、支持部材6の内側のまわり
の底部に延びている凹部9内に収められている。支持部
材の頂部には、開口10が設けられている。
シール11が、支持部材6とエンクロージャー4の壁と
の間に、サンドウイッチされている。第1図から明らか
なように、シール11は、分配プレート8の下方周縁部と
周壁3の上側の間にも、サンドウイッチされている。
多孔性の分配プレート8により、プレナムチャンバ2
の上方壁が形成される。
空気/燃料ガス予混合物は、チャンバ2の壁内の入口
12を介して、プレナムチャンバ2内に供給される。
火炎支持部を形成するセラミック火炎ストリップ13
が、支持部材6により、上方チャンバ4内に取付けら
れ、実質的に、上方チャンバ4を横切る壁を形成してい
る。火炎ストリップ13は、全体として、矩形をなし、周
壁14を備えている。周壁14は、支持部材6の内周のまわ
りに延びる凹部15内に位置し、凹部15の肩部15aと分配
プレート8の上側の間に保持されている。
複数の等しい間隔で隔てられたほぼ鉛直の区切り、す
なわち、壁16が、火炎ストリップ13を横切って、列状に
配置されている。隣接する壁16は、その間に、火炎スト
リップ13内をほぼ鉛直に延びる細長いスロットの形状の
複数のバーナーポートを画定している。
各壁16は、凸状楕円形状の湾曲した側面21、22を有
し、下方にテーパーが付けられた下方テーパー部20と、
24および25のように、平行な側部を備えた比較的広い中
間壁部23と、27および28のように、平行な側部を備えた
比較的狭い上肩壁部26を備えている。
複数の等価で等しい間隔の細長いスロット17が、隣接
した壁16により画定されている。以下に説明するよう
に、次の点火のための燃料ガス/空気予混合物のポー
ト、すなわち、出口として作用する。各スロット17は、
隣接する下方テーパー部20により画定され、隣接する平
行な壁部23の間で画定された実質的に一定で、比較的狭
い寸法の中間直線部31に達する端部30aに収束する入口
部30を有している。比較的狭い寸法の中間直線部31は、
ランド32により、段状に、実質的に一定で、比較的広い
寸法を有し、隣接する平行な壁部26により画定された出
口部33に開口する出口開口31aを備えている。この部分3
1は十分に狭く、それを通じて、火炎が戻ることが防止
されている。
使用準備状態においては、上述の部材のアセンブリ
が、たとえば、第1図において、鎖線で示される燃焼チ
ャンバ35に取付けられる。
使用に際して、燃焼ガス(自然ガス)の予混合物およ
び空気が、入口12を介して、プレナムチャンバ2に供給
される。この混合物は、多孔性のプレート8を通過し、
均一かつ低い渦強度で、細い孔が形成されたバーナーの
火炎ストリップ13に分配される。プレート8はまた、燃
焼共鳴に対するバーナーの抵抗を向上させる。この特性
を最大にするためには、多孔性のプレート8を、スロッ
ト17の入口部30に出来る限り近接するように配置するこ
とが好ましい。
少なくともスロット17の入口部30および実質的に一定
で、比較的狭い寸法の中間直線部31を完全に通過した後
に、空気/ガス混合物は、点火手段(図示せず)、たと
えば、スパーク電極により点火され、その後、ランド32
の部分あるいはその下流側の点火手段の助けを借りるこ
となく、安定して燃焼する。バーナーは、開口10を介し
て、上向きに、燃焼チャンバ35内に、火を放つ。前述の
ように、与えられたエンクロージャーあるいは燃焼チャ
ンバに対して、バーナーおよび火炎ストリップの特徴部
の寸法が選択されているので、バーナーを、所定のパラ
メータの範囲内で、所望のように、動作させることがで
きる。
例にすぎないが、実験において、出願人が用いた装置
における寸法は、第2図を参照すると、以下のとおりで
ある。
比較的狭い寸法のスロット部の幅(w)=0.65mm 比較的広い寸法のスロット部の幅(W)=3.65mm 比較的広い寸法のスロット部の長さ(h)=15mm 比較的狭い寸法のスロット部の出口における各ランドあ
るいは段部の幅=1.5mm 比較的狭い寸法のスロット部を、その間に画定する壁の
厚さ(T)=4.5mm 比較的広い寸法のスロット部を、その間に画定する壁の
厚さ(t)=1.5mm 第1図に示される火炎ストリップの長さ=100mm スロットの幅(および火炎ストリップの概略幅)=40mm 使用された空気/自然燃料ガスは、化学量論的要求の
130%のエアレーションを有していた。
出願人の実験により、4KWを越える熱入力レベルに対
して、火炎(ブルー火炎モード)は、比較的広いスロッ
ト部33の頂部で、つねに安定していることが見出され
た。4KWから12KWの熱入力レベルに対しては、共鳴はま
ったく、あるいは、実質的に生じないことがわかった。
12KWを越えると、共鳴が発生し始めることが判明した。
熱入力レベルが4KWより小さくなると、火炎は徐々に
戻り、比較的狭いスロット部31の出口開口31aの部分の
ランド32の部分で安定化した。下方の狭いスロッット部
31の出口で、火炎が安定化すると、バーナーのその部分
は、放射状態での動作を開始した。バーナーの動作が、
ブルー火炎モードから放射モードに完全に変化するのに
要する時間は、使用する熱入力によって変化した。これ
らの実験において、バーナーが、2KWの熱入力で、完全
に放射モードで動作しているときは、共鳴は発生しない
が、3KWでは、共鳴が発生することを、出願人は見出し
た。
上述したところより、比較的高いレベルの熱入力範囲
にわたって、火炎は、比較的広いスロット部33の頂部
で、安定化し、静かに燃えることがわかる。熱入力が、
この範囲の上限を越えると、共鳴が発生する。熱入力
が、この範囲の下限より小さくなると、火炎は、スロッ
ト部33内で燃える傾向が強くなり、比較的狭いスロット
部31の上端部のランド32上で安定化し、そこで、比較的
低いレベルの熱入力範囲で、静かに燃える。比較的広い
スロット部31内のランド32における燃焼により、バーナ
ーは、熱くなり、放射モードで動作する。比較的低いレ
ベルの熱入力が比較的低いレベルの範囲外であるとき
は、共鳴が発生する。
出願人の研究により、バーナーの上方のエンクロージ
ャーおよび燃焼チャンバ性質が変われば、異なった結果
が得られることがわかった。したがって、実質的に“共
鳴が発生しない”ように動作させるためには、バーナー
を、異なった熱入力の範囲で動作させ、および/また
は、一または複数の種々の特徴あるいはパラメータの寸
法が異なった火炎ストリップを用いることが必要であ
る。
“共鳴が発生しない”条件を得るためには、意図して
いる動作範囲、使用および環境を考慮して、バーナーを
設計し、“調整(tailored)”することがわかるであろ
う。
予混合バーナーを用いた出願人の上述の実験において
は、窒素酸化物および他の汚染物質の放出レベルが低い
ことが判明した。
第3図は、バーナーにおいて使用する火炎ストリップ
の他の例の一部を示している。第3図において、第2図
におけるのと同様の部分には、同じ参照番号が付されて
いる。この実施例では、下方の比較的狭い一定の寸法の
スロット部31の各々は、上方出口開口31aを有してい
る。上方出口開口31aは、2つのスロット出口部51の広
い一定寸法の下方部分52に、ランド50によって、段状に
開口している。下方の出口部分52は、平行な壁部53の間
に画定されている。各出口部52の上端部は、大きな一定
幅寸法を持った上方スロット出口部分55に、ランド54に
よって、段状に開口している。上方出口部分55は、壁部
53から上方に延びる平行な壁部56の間に画定されてい
る。
第3図から明らかなように、スロット部31および部分
52、55は、順に、大きな幅を有しているが、いずれも、
実質的に一定寸法を有している。
ランド54の目的は、上方部分55の頂部における火炎の
安定化に関連した範囲よりも低い熱入力範囲に関連した
火炎を安定化させる領域を提供するためにある。
ランド55の目的は、ランド54における火炎の安定化に
関連した範囲よりも低い熱入力範囲に関連した火炎を安
定化させる領域を提供するためにある。
本発明の特定の実施例につき、上述したが、種々の変
更あるいは改良をしてもよい。たとえば、収束する入口
部30を、凸状の楕円形状の側部21、22を有するテーパー
状の壁20の間に画定する必要はなく、第2図および第2
図において、点線で模式的に示したように、真っ直ぐな
側部を有していてもよい。また、火炎ストリップは、出
口開口31aから離れる方向に、幅は増大するが、それぞ
れ、一定の幅を有する連続部分を備えた3以上の出口部
分を有していてもよい。部分が、ランドによって、第3
図に示されるように、互いに、段状に開口していてもよ
い。ランドあるいは段によって分離された一連の部分を
用いた火炎ストリップを備えたバーナーにおいては、火
炎を適当なランドあるいは段上で安定化させることがで
き、いくつかの異なった熱入力範囲にわたって、共鳴が
生ずるのを防止することができるような寸法を有してい
ればよい。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F23D 14/00 - 14/18 F23D 14/26 - 14/84

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】燃料と空気の予混合物を受け入れるチャン
    バと、前記チャンバを横切って延び、複数の細長い貫通
    スロットを備えた火炎支持体とを備え、前記スロットの
    各々が、収束する入口部を備えるとともに、比較的狭い
    寸法の出口開口であって、ランドによって、前記スロッ
    トの出口部に段状に開口し、バーナーが所定の熱入力範
    囲内にあるとき、火炎の前部を含み、あるいは、支持す
    る出口開口部を備え、前記出口部の各々が、少なくとも
    一つの実質的に一定で、比較的広い寸法の部分を備えた
    ことを特徴とする燃料燃焼バーナー。
  2. 【請求項2】前記各比較的狭い寸法の出口開口が、実質
    的に一定寸法のスロット部で終端していることを特徴と
    する請求の範囲第1項に記載のバーナー。
  3. 【請求項3】各出口部が、二またはそれ以上の比較的広
    い寸法の部分と、前記出口開口から離れる方向に、寸法
    が増大するが、実質的に一定の連続した部分で、ランド
    によって、互いに開口した連続した部分を備えたことを
    特徴とする請求の範囲第1項または第2項に記載のバー
    ナー。
  4. 【請求項4】前記収束する入口部が、変化する収束角度
    を有していることを特徴とする請求の範囲第1項ないし
    第3項に記載のバーナー。
  5. 【請求項5】前記収束する入口部が、凸状の楕円形状を
    なしていることを特徴とする請求の範囲第4項に記載の
    バーナー。
  6. 【請求項6】複数の細長い貫通スロットを備え、前記ス
    ロットの各々が、比較的狭い寸法の出口開口であって、
    ランドにより、前記スロットの出口部に段状に開口し、
    火炎支持体が、バーナーに組み込まれ、所定の熱出力範
    囲内にあるとき、火炎の前部を含み、あるいは、支持す
    る出口開口部を備え、前記出口部の各々が、少なくとも
    一つの実質的に一定で、比較的広い寸法の部分を備えた
    ことを特徴とする燃料燃焼バーナーにおいて用いられる
    火炎支持体。
JP6511866A 1992-11-12 1993-11-12 燃料燃焼バーナー Expired - Lifetime JP2783915B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB9223728.8 1992-11-12
GB9223728A GB2272508B (en) 1992-11-12 1992-11-12 Fuel fired burners
PCT/GB1993/002337 WO1994011675A1 (en) 1992-11-12 1993-11-12 Fuel fired burners

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH07509050A JPH07509050A (ja) 1995-10-05
JP2783915B2 true JP2783915B2 (ja) 1998-08-06

Family

ID=10724966

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6511866A Expired - Lifetime JP2783915B2 (ja) 1992-11-12 1993-11-12 燃料燃焼バーナー

Country Status (8)

Country Link
US (1) US5547372A (ja)
EP (1) EP0682763A1 (ja)
JP (1) JP2783915B2 (ja)
KR (1) KR950704649A (ja)
AU (1) AU672456B2 (ja)
CA (1) CA2148915C (ja)
GB (1) GB2272508B (ja)
WO (1) WO1994011675A1 (ja)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2290608B (en) * 1994-06-16 1998-02-11 British Gas Plc Fuel fired burners
GB2302401B (en) * 1995-06-15 1999-08-04 British Gas Plc Fuel fired burners
DE29512231U1 (de) * 1995-07-28 1996-11-28 Aga Ab Außenmischender Brenner
GB9812975D0 (en) * 1998-06-16 1998-08-12 Graveson Energy Management Ltd Burner
GB2394536B (en) * 2002-10-22 2006-01-25 Stordy Comb Engineering Ltd Burner heads and burners
US8517717B2 (en) * 2004-08-13 2013-08-27 Velocys, Inc. Detonation safety in microchannels
KR101199754B1 (ko) * 2010-05-19 2012-11-08 주식회사 경동나비엔 판재로 구성된 예혼합 버너의 염공 배열구조
US20210341177A1 (en) * 2020-04-30 2021-11-04 A. O. Smith Corporation Gas burner assembly

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB462348A (en) * 1935-11-27 1937-03-08 Radiant Heating Ltd Improvements in and relating to refractory bricks or radiants for surface combustion burners
US3277948A (en) * 1960-09-09 1966-10-11 Thermal Engineering Corp Radiant burner utilizing flame quenching phenomena
FR1283179A (fr) * 1960-09-27 1962-02-02 Antargaz Plaques rayonnantes pour brûleurs
GB1120491A (en) * 1966-01-08 1968-07-17 Gni I Pi Neftyanogo Mashino St Flameless panel burner
GB1290536A (ja) * 1968-10-02 1972-09-27
GB2176588B (en) * 1985-06-13 1989-02-08 British Gas Plc Fuel fired burner
GB8723755D0 (en) * 1987-10-09 1987-11-11 Valor Heating Ltd Gas burners
JP2664010B2 (ja) * 1992-12-14 1997-10-15 リンナイ株式会社 燃焼プレート

Also Published As

Publication number Publication date
AU5430594A (en) 1994-06-08
CA2148915A1 (en) 1994-05-26
JPH07509050A (ja) 1995-10-05
GB2272508B (en) 1995-10-18
GB9223728D0 (en) 1992-12-23
CA2148915C (en) 1999-03-30
AU672456B2 (en) 1996-10-03
GB2272508A (en) 1994-05-18
KR950704649A (ko) 1995-11-20
US5547372A (en) 1996-08-20
WO1994011675A1 (en) 1994-05-26
EP0682763A1 (en) 1995-11-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3833522B2 (ja) 低NOxプレミックスバーナー装置および方法
US5320520A (en) Gas burner assembly for simulating a natural log fire
US6916175B2 (en) Combustion gas burner enabling multi-stage control
MX2010007766A (es) Quemador de gas de bucle abierto.
US5685708A (en) Fuel fired burners
JP2783915B2 (ja) 燃料燃焼バーナー
US5833449A (en) Two piece multiple inshot-type fuel burner structure
US5017129A (en) Porous ceramic gas burner
JP2705022B2 (ja) 燃料燃焼バーナ
US5562440A (en) Gas burner with radiant retention head
US3419338A (en) Burner construction
JP2848902B2 (ja) ガスバーナ
JPS6262106A (ja) 液体燃料燃焼装置
GB2316479A (en) Gas burner
JP3534602B2 (ja) 濃淡燃焼装置
JPS597814A (ja) 強制燃焼式のバ−ナ付ガスオ−ブン
JPH10148309A (ja) 低NOxバーナ
JPS5913820A (ja) 燃焼器
JPH07293830A (ja) 濃淡燃焼装置
JPS60191104A (ja) 燃焼器
JPH081281B2 (ja) バ−ナ
JPS62715A (ja) 燃焼装置
JPH08278006A (ja) 燃焼装置
JPH06213417A (ja) 低NOχ燃焼器
KR20060017073A (ko) 가스연소버너의 버너부 격막 설치구조