JP4201731B2 - 加熱炉用の燃焼装置 - Google Patents
加熱炉用の燃焼装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4201731B2 JP4201731B2 JP2004096743A JP2004096743A JP4201731B2 JP 4201731 B2 JP4201731 B2 JP 4201731B2 JP 2004096743 A JP2004096743 A JP 2004096743A JP 2004096743 A JP2004096743 A JP 2004096743A JP 4201731 B2 JP4201731 B2 JP 4201731B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel
- ejection
- nozzle
- longitudinal direction
- hole
- 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
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims description 86
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims description 65
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 334
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 154
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 65
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 65
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 20
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 15
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 21
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 21
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 18
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 18
- 238000005338 heat storage Methods 0.000 description 13
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 12
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 9
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 7
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 4
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 4
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 4
- 239000011232 storage material Substances 0.000 description 4
- 230000004323 axial length Effects 0.000 description 3
- 239000006060 molten glass Substances 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 241000989913 Gunnera petaloidea Species 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 210000003127 knee Anatomy 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Gas Burners (AREA)
- Pre-Mixing And Non-Premixing Gas Burner (AREA)
- Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
Description
又、炉内の温度分布を均一化すると共に、加熱対象物を効率良く加熱するためには、幅広の火炎を安定した形状にて形成する必要がある。
そして、そのように幅広の火炎を安定した形状にて形成するには、燃料噴出体の径方向に沿う径方向視にて、複数の噴出孔をノズルにそのガス燃料噴出側の前面に直線状又は略直線状に並んで開口するように形成すると共に、各噴出孔を、孔の直径に対する孔の長さの比率が大きくなる(例えば2倍以上になる)ように形成して、各噴出孔からのガス燃料の噴出の直進性を向上して、ガス燃料の拡散を抑制する必要がある。
そして、円柱形状のノズルの直径を短くすると、複数の噴出孔をノズルのガス燃料噴出側の円形の前面にその直径方向に沿って並んで開口するように形成するに当たって、複数の噴出孔の開口が並ぶ開口列の長さが短くなるので、幅広の火炎を形成し難い。
一方、ノズルをその軸心方向の長さが短い円柱形状に形成すると、ノズルを燃料噴出体に対してその燃料噴出体の外周面から突出しないように又は燃料噴出体の外周面からの突出量を極力少なくして設けることを可能としながらも、円柱形状のノズルの直径を長くすることが可能となって、ガス燃料噴出側の円形の前面にその直径方向に沿って並んで開口する複数の噴出孔の開口列の長さを長くすることが可能となるが、円柱形状のノズルの軸心方向の長さが短くなると、噴出孔の直径に対する長さの比率が小さくなるので、各噴出孔からのガス燃料の直進性が低下してガス燃料が拡散し易くなり、炎の形状が不安定となる。
要するに、従来では、ノズルの焼損を防止しながら幅広の火炎を安定した形状にて安定形成する上で、改善の余地があった。
第1特徴構成は、前記ノズルが、前記燃料噴出体の長手方向に沿う長手方向視にて、前記燃料噴出体におけるノズル露出用開口より露出するガス燃料噴出側の前面を前記燃料噴出体の外面に沿う円弧状とする、直径方向の両側を欠いた概半円状部分を備えた形状、半円状又は扇形状に形成されて、前記噴出孔を前記燃料噴出体の径方向に沿わせて形成して構成され、
前記燃料噴出体の内部に、前記ノズルの前記噴出孔にガス燃料を供給するガス供給流路が、前記燃料噴出体の基端から先端側にわたる円筒状に形成され、
前記燃料噴出体の基端に、前記ガス供給流路よりも小径のガス燃料供給管が前記ガス供給流路に連通するように接続されている点を特徴とする。
又、その燃料噴出体の長手方向に沿う長手方向視にて半円状又はそれに類する形状のノズルに、燃料噴出体の長手方向に沿う長手方向視にて、噴出孔を燃料噴出体の径方向に沿わせて形成することから、複数の噴出孔をノズルにそのガス燃料噴出側の前面に直線状又は略直線状に並んで開口するように形成する場合、各噴出孔を孔の直径に対する孔の長さの比率が大きくなるように形成しながらも、複数の噴出孔の開口が並ぶ開口列の長さを長くすることが可能となる。
そして、そのように複数の噴出孔を、孔の直径に対する孔の長さの比率が大きくなるようにしながらも、複数の噴出孔の開口が並ぶ開口列の長さを長くするように形成することが可能となるので、そのように形成した複数の噴出孔にて、直進性を良くして拡散を抑制しながら広い幅にてガス燃料を噴出して、幅広の火炎を安定した形状にて形成することが可能となる。
従って、ノズルの焼損を防止しながら幅広の火炎を安定形成することが可能となる加熱炉用の燃焼装置を提供することができるようになった。
前記ノズルが、前記ノズル露出用開口を通して挿脱自在に構成され、
前記ノズル露出用開口を通して挿入して前記燃料噴出体に嵌め込んだ状態の前記ノズルの外れを止める止め具が、前記燃料噴出体の長手方向に沿う長手方向視にて、前記ノズルの両端側部分に、前記燃料噴出体の外部より螺入操作自在に設けられている点を特徴とする。
又、両止め具をノズルの外れ止めを解除するように操作して、ノズルをノズル露出用開口から抜き出すことにより、ノズルを燃料噴出体から取り外すことができる。
つまり、ノズルのメンテナンスのときや、燃料噴出体に装着されているノズルを異なるノズルに交換するとき等、ノズルを燃料噴出体から取り外したり、燃料噴出体に装着したりする場合に、そのノズルの着脱作業を燃料噴出体の外部より止め具を操作して行うことが可能であるので、簡単に行うことができる。
従って、ノズルの着脱作業を簡略化することができるようになった。
前記噴出孔が、孔の長さが孔の直径の2倍以上になるように形成されている点を特徴とする。
従って、幅広の火炎を一段と安定した形状にて形成することが可能となる。
前記噴出孔として、前記燃料噴出体の長手方向に沿う長手方向視にて、前記ノズルのガス燃料噴出側の前面の周方向において異なる位置に開口する複数の噴出孔が形成されている点を特徴とする。
従って、幅広の火炎を安定形成することができるようになった。
前記複数の噴出孔が、前記燃料噴出体の長手方向に沿う長手方向視にて、放射状に形成されている点を特徴とする。
従って、一段と幅広の火炎を安定形成しながらも、ノズルを偏平状にしてコンパクト化を図ることができるようになった。
前記燃料噴出体の長手方向に沿う長手方向視にて、前記複数の噴出孔の間に、その噴出孔と同等の径又はその噴出孔よりも小径の補助噴出孔が前記ノズルのガス燃料噴出側の前面に開口する状態で設けられている点を特徴とする。
つまり、複数の噴出孔を燃料噴出体の長手方向に沿う長手方向視にて放射状に形成することにより、火炎の形成幅を広くすることが可能となるが、その場合、複数の噴出孔から噴出されるガス燃料流同士の間隔が広くなり過ぎて、火炎に隙間が形成され易くなる。
そこで、複数の噴出孔から噴出されるガス燃料流の間に、噴出孔と同等の径又はその噴出孔よりも小径の補助噴出孔によりガス燃料を噴出することにより、火炎に隙間が形成されるのを抑制することが可能となる。
従って、広幅でしかも隙間の少ない火炎を安定形成することができるようになった。
前記噴出孔の形成方向が、前記燃料噴出体の長手方向に直交する方向である点を特徴とする。
又、ノズルにそのガス噴出側の前面に直交する方向に沿って孔を穿設することにより、噴出孔を形成することが可能となるので、ガス噴出側の前面に対して傾斜する方向に沿って孔を穿設する場合に比べて、噴出孔形成のための加工を簡略化することが可能になり、燃焼装置の低廉化を図ることが可能になる。
従って、ノズルのコンパクト化並びに燃焼装置の低廉化を図ることができるようになった。
前記噴出孔の形成方向が、前記燃料噴出体の長手方向に直交する方向に対して傾斜する方向である点を特徴とする。
つまり、噴出孔の形成方向を燃料噴出体の長手方向に直交する方向として、火炎を燃料噴出体の長手方向に直交する方向に沿って形成すると、火炎が、前記供給口の開口縁に接触したり、炉内の加熱対象物に近づき過ぎたり、炉内の加熱対象物から離れ過ぎたりして、火炎を加熱炉の形態に適合するように形成することができない場合がある。
ちなみに、燃料噴出体を酸素含有ガス供給路内に突入させる角度を変更することにより、火炎を加熱炉の形態に適合するように形成することが考えられるが、燃料噴出体は大型で重さが重いため、その燃料噴出体を酸素含有ガス供給路内に突入させる角度を変更することは困難なものである。
そこで、噴出孔の形成方向を、火炎を加熱炉の形態に適合して形成することができるように、燃料噴出体の長手方向に直交する方向に対して傾斜する方向とすることにより、燃料噴出体の酸素含有ガス供給路内への突入角度を変更することなく、ノズル側での処理により、火炎を加熱炉の形態に適合するように形成することが可能となる。
従って、簡単に火炎を加熱炉の形態に適合するように形成することができるようになった。
前記補助噴出孔の形成方向が、前記燃料噴出体の長手方向に直交する方向である点を特徴とする。
従って、補助噴出孔形成のための加工の簡略化により、燃焼装置の低廉化を図ることできるようになった。
前記補助噴出孔の形成方向が、前記燃料噴出体の長手方向に直交する方向に対して傾斜する方向である点を特徴とする。
つまり、補助噴出孔から噴出されるガス燃料により形成される火炎は、噴出孔から噴出されるガス燃料により形成される火炎よりも短いことから、その補助噴出孔による火炎を炉内の加熱対象物に近づけて手前側の加熱温度を上げたり、あるいは加熱対象物から遠ざけて手前側の加熱温度を下げたりするというように、その補助噴出孔による火炎の形成角度を所定に設定することにより、炉内の加熱温度分布を加熱対象物の加熱に適合するように設定することが可能となる。
そして、そのように加熱温度分布を炉内の加熱対象物の加熱に適合させるための処理を、大型で重量の重い燃料噴出体の酸素含有ガス供給路内への突入角度の変更によることなく、ノズル側の処理にて簡単に行うことができるのである。
従って、炉内の加熱温度分布を簡単に炉内の加熱対象物の加熱に適合させることができるようになった。
前記ノズルとして、前記噴出孔の孔軸心の前記燃料噴出体の長手方向に対する角度が異なる状態に形成されて、前記燃料噴出体に選択的に装着自在な複数種のノズルが設けられている点を特徴とする。
つまり、複数種のノズルから所定のものを選択して燃料噴出体に装着することにより、火炎を前記供給口の開口縁に接触することなく形成したり、火炎を加熱対象物に対して適切な位置に形成する等、火炎を加熱炉の形態に適合するように形成することが可能になる。
従って、設置対象の加熱炉夫々の形態に適合するように火炎を形成することができて、汎用性に優れたものにすることができるようになった。
前記ノズルとして、前記補助噴出孔の孔軸心の前記燃料噴出体の長手方向に対する角度が異なる状態に形成されて、前記燃料噴出体に選択的に装着自在な複数種のノズルが設けられている点を特徴とする。
つまり、補助噴出孔による火炎は噴出孔による火炎よりも短いことから、複数種のノズルから所定のものを選択して燃料噴出体に装着することにより、補助噴出孔による火炎を炉内の加熱対象物に近づけて手前側の加熱温度を上げたり、あるいは加熱対象物から遠ざけて手前側の加熱温度を下げたりして、炉内の加熱温度分布を加熱対象物の加熱に適合するように設定することが可能となる。
従って、設置対象の加熱炉夫々の加熱対象物の加熱に適合した加熱温度分布になるように火炎を形成することができて、汎用性に優れたものにすることができるようになった。
前記噴出孔及び前記補助噴出孔にて前記ノズルに形成されるガス噴出流路の横断面積の総和が、前記ガス噴出流路に連通する前記ガス供給流路の横断面積よりも小さくなるように構成されている点を特徴とする。
従って、幅広の火炎における幅方向での厚さのバラツキを小さくすることができるので、火炎形成方向に直交する方向での加熱の均等化を向上することができるようになった。
以下、図面に基づいて、本発明を加熱炉としてのガラス溶解炉用の燃焼装置に適用した場合の第1実施形態を説明する。
先ず、燃焼装置を設けるガラス溶解炉について説明する。
図14及び図15に示すように、ガラス溶解炉は、溶解槽2を下部に備えると共にアーチ型の天井を備えた炉本体1を中央に設け、溶解槽2の一端からガラス原料を投入し、他端から溶融ガラスを取り出すように構成し、ガラス原料の移送方向Tに対して、炉本体1の左右夫々に、蓄熱室3を原料移送方向Tに沿って延設し、炉本体1の左右の炉壁4の上部に、複数の空気口(所謂ポート)5を原料移送方向Tに沿って並設し、蓄熱室3と各空気口5とを空気供給路6にて連通させて、所謂サイドポート式に構成してある。
つまり、空気供給路6は、加熱炉横側部の空気口5(供給口に相当する)を通して炉内7に空気を燃焼用酸素含有ガスとして供給するように構成してあり、酸素含有ガス供給路に相当する。
炉内7の燃焼ガスEは、ガス燃料Gの噴出を停止している燃料噴出体Bの側の空気口5から、蓄熱室3に流入し、蓄熱材を通過して、蓄熱材に排熱が回収された後、排気される。
蓄熱室3においては、燃焼ガスEを排出させる状態のときに、燃焼ガスEから排熱を蓄熱材に回収して蓄熱し、燃焼用空気Aを供給する状態のときには、蓄熱材の蓄熱により燃焼用空気Aを予熱する。そして、そのように予熱された燃焼用空気Aが、空気供給路6を通流して空気口5から炉内7に供給されるのである。
又、ノズル9は、凹入部10を通して挿脱自在なように構成してある。
ノズル9は、燃料噴出体Bの長手方向に沿う長手方向視にて、直径方向の両側を欠いた概半円状部分9bと、その概半円状部分9bにおける直径に相当する部分に連なる角筒状の嵌め込み部9cとを備えた半円状に類する形状に形成し、更に、燃料噴出体Bの長手方向での厚さが薄い扁平状に形成してある。
そして、嵌め込み部9cにおける概半円状部分9bの直径方向に沿う方向の幅は、概半円状部分9bの直径方向の幅よりも狭くし、嵌め込み部9cにおける燃料噴出体Bの長手方向での厚さは、概半円状部分9bの燃料噴出体Bの長手方向での厚さよりも薄くしてある。
そして、ノズル9には、前記噴出孔9aとして複数の噴出孔9aを、燃料噴出体Bの長手方向に沿う長手方向視にて、ノズル9のガス燃料噴出側の前面9dの周方向において異なる位置に開口し且つノズル9のガス燃料噴出側とは反対側の背部9eに開口する状態で、並べて形成してある。
各噴出孔9aは、孔の長さが孔の直径の2倍以上になるように形成してある。
図5に示すノズル9は、3個の噴出孔9aを、燃料噴出体Bの長手方向に沿う長手方向視にて、ノズル9のガス燃料噴出側の前面9dの周方向において異なる位置に開口する状態で放射状に形成し、更に、燃料噴出体Bの長手方向に沿う長手方向視にて、隣接する噴出孔9a同士の間の夫々に、その噴出孔9aよりも小径の補助噴出孔9fをノズル9のガス燃料噴出側の前面9dに開口する状態で設けたものである。つまり、補助噴出孔9fは2個設けてある。
又、各補助噴出孔9fは、ノズル9のガス燃料噴出側の前面9dと裏面9gとに開口するように、屈曲状にノズル9に形成し、各補助噴出孔9fにおける噴出先端側の直線状部分は、孔の長さが孔の直径の2倍以上になるように形成してある。
以下、このように補助噴出孔9fを備えたノズル9を大放射角ノズル9と称する場合がある。
そして、この大放射角ノズル9として、放射角度が異なる複数種の大放射角ノズル9を用意してある。
この小放射角ノズル9は、複数の噴出孔9aを燃料噴出体Bの長手方向に沿う長手方向視にて放射状に形成するときの放射角度の小さい場合に構成するものであり、例えば、燃料噴出体Bの長手方向に沿う長手方向視にて、両端の噴出孔9aの軸心にて形成される角度が40°よりも小さい場合に構成するものである。 そして、この小放射角ノズル9として、放射角度が異なる複数種の小放射角ノズル9を用意してある。
図1ないし図3に示すように、燃料噴出体Bは、それぞれ円筒状の外筒体11と内筒体12とを略同軸芯状に配置して、外筒体11及び内筒体12の基端部は底板13にて閉塞し、外筒体11の先端部はキャップ14にて閉塞して構成してある。
更に、燃料噴出体Bの先端側において、外筒体11及び内筒体12を夫々の周方向における略半分にわたる範囲を切り欠いて、その切り欠き部分を、燃料噴出体Bの軸心方向に間隔を隔てて配置した夫々半円よりも大きい弓形状の上部閉じ板15及び下部閉じ板16と、それら上部閉じ板15及び下部閉じ板16における燃料噴出体Bの内方側に配置した後ろ閉じ板17とにより閉塞して、それら上部閉じ板15、下部閉じ板16及び後ろ閉じ板17にて、ノズル9を挿脱するための前記凹入部10を形成してある。更に、図3に示すように、内筒体12における上端の開口部は、半円よりも小さい弓形状の内筒閉じ板18にて閉じてある。
又、外筒体11及びキャップ14と、内筒体12、上部閉じ板15及び内筒閉じ板18との間に形成される閉塞空間を、冷却水を通流させる冷却ジャケット21に構成し、その冷却ジャケット21には、外筒体11の下端を介して連通接続した冷却水供管22にて冷却水が供給され、キャップ14を介して連通接続した冷却水排出管23にて冷却水が排出されるように構成してある。
そして、図3に示すように、ノズル9を燃料噴出体Bの凹入部10に挿入して燃料噴出体Bに嵌め込み状態で装着した状態で、ノズル9の噴出孔9aには、後ろ閉じ板17の開口部17aを通してガス燃料供給室20からガス燃料が供給されて、噴出孔9aからガス燃料が噴出されるように構成してある。又、ノズル9として、大放射角ノズル9を凹入部10に挿入して燃料噴出体Bに嵌め込み状態で装着したときは、ノズル9の補助噴出孔9fには、下部閉じ板16の開口部16aを通してガス燃料供給室20からガス燃料が供給されて、補助噴出孔9fからガス燃料が噴出されるように構成してある。
そして、凹入部10に装着されたノズル9の噴出孔9a及び補助噴出孔9f(但し、小放射角ノズル9及び平行噴出ノズル9の場合は噴出孔9aのみ)にてノズル9に形成されるガス噴出流路の横断面積の総和が、前記ガス燃料供給室20におけるガス燃料流動方向に直交する面での横断面積よりも小さくなるように構成してある。
つまり、図13に示すように、前記ガス燃料供給室20におけるガス燃料流動方向に直交する面での横断面積は、内筒体12と後ろ閉じ板17とにより区画される弓形状の部分にて最も狭くなるので、その部分の面積が、前記ガス噴出流路の横断面積の総和よりも大きくなるように構成してある。
そして、ノズル9を凹入部10に挿入して燃料噴出体Bに嵌め込み状態で装着した状態で、各ネジ挿通孔17bに外れ止め用ネジ24を挿通してノズル9の嵌め込み部9cに螺入することにより、ノズル9の外れを止めるように構成してある。
つまり、前記一対の外れ止め用ネジ24が、凹入部10を通して挿入して燃料噴出体Bに嵌め込んだ状態のノズル9の外れを止める止め具に相当し、その止め具24を、燃料噴出体Bの長手方向に沿う長手方向視にて、燃料噴射体Bの外周部のうちで空気供給路6の壁部に近い位相に位置する両側部に、燃料噴出体Bの外部より操作自在に設けてある。
例えば、図4に示すように、ノズル9として、大放射角ノズル9を燃料噴出体Bに装着した場合は、3個の噴出孔3aから放射状にガス燃料Gが噴出されると共に、補助噴出孔9fから、複数の噴出孔3aから噴出されるガス燃料流Gの間ガス燃料Gが噴出されるので、水平方向に広幅でしかも隙間の少ない扁平状の火炎Fを安定形成することができる。
又、ノズル9として、大放射角ノズル9、小放射角ノズル9、平行放射ノズル9のいずれかを選択して燃料噴出体Bに装着することにより、幅広の火炎Fの幅を変更することが可能となる。
以下、図面に基づいて、本発明を加熱炉としてのガラス溶解炉用の燃焼装置に適用した場合の第2実施形態を説明する。
この第2実施形態では、第1実施形態と同じ構成要素や同じ作用を有する構成要素については、重複説明を避けるために、同じ符号を付すことにより説明を省略し、主として、第1実施形態と異なる構成を説明する。
つまり、この第2実施形態の燃焼装置は、第1実施形態と同様に図14及び図15に示すガラス溶解炉に設けるものであるが、ノズル9の形態が第1実施形態と異なると共に、燃料噴出体Bにおけるノズル9を装着する部分の構成が第1実施形態と異なるので、以下、主として、これら第1実施形態と異なる部分について説明する。
ノズル9は、燃料噴出体Bの長手方向に沿う長手方向視にて、直径方向の両側を欠いた概半円状部分9bと、その概半円状部分9bにおける直径に相当する部分の両側に離れて位置する一対の嵌め込み板9hとを備えた半円状に類する形状に形成してある。
又、ノズル9には、その上面部から背面部にわたる状態で、凹部9iを形成してある。
又、各補助噴出孔9fは、ノズル9のガス燃料噴出側の前面9dと凹部9i内とに開口するように、屈曲状にノズル9に形成してある。
各噴出孔9a及び各補助噴出孔9fにおける噴出先端側の直線状部分は、孔の長さが孔の直径の2倍以上になるように形成してある。
尚、補助噴出孔9fの孔軸心の燃料噴出体Bの長手方向に対する角度は、補助噴出孔9fにおける先端側の直線状部分に対応するものとするが、以下では、この点についての記載を省略して説明する。
又、燃料噴出体Bの長手方向に対する噴出孔9aの孔軸心や補助噴出孔9fの孔軸心の角度は、燃料噴出体Bの長手方向に対して、噴出孔9aの孔軸心や補助噴出孔9fの孔軸心により燃料噴出体Bの先端側に形成される角度とし、以下、対長手方向角度と称する場合がある。
又、ノズル9に形成する3個の噴出孔9aは、全て対長手方向角度を同一に形成し、2個の補助噴出孔9fも、全て対長手方向角度を同一に形成するが、以下では、これらの点についても記載を省略して説明する。
又、図示は省略するが、噴出孔9aが上向き傾斜のノズル9及び下向き傾斜のノズル9の夫々においても、噴出孔9aの対長手方向角度が異なる複数種を設けることも可能である。
又、図示は省略するが、補助噴出孔9fが上向き傾斜のノズル9及び下向き傾斜のノズル9の夫々においても、補助噴出孔9fの対長手方向角度が異なる複数種を設けることも可能である。
〔1〕噴出孔9a及び補助噴出孔9f夫々が同一の対長手方向角度にて上向き傾斜のもの……………図8ないし図11、及び、図12の(イ)参照。
〔2〕噴出孔9aが上向き傾斜で、補助噴出孔9fが真横向きのもの……………図12の(ロ)参照。
〔3〕噴出孔9aが上向き傾斜で、補助噴出孔9fが下向き傾斜のもの……………図12の(ハ)参照。
〔4〕噴出孔9aが真横向きで、補助噴出孔9fが上向き傾斜のもの……………図12の(ニ)参照。
〔5〕噴出孔9a及び補助噴出孔9f夫々が真横向きのもの……………図12の(ホ)参照。
〔6〕噴出孔9aが真横向きで、補助噴出孔9fが下向き傾斜のもの……………図12の(ヘ)参照。
〔7〕噴出孔9aが下向き傾斜で、補助噴出孔9fが上向き傾斜のもの……………図12の(ト)参照。
〔8〕噴出孔9aが下向き傾斜で、補助噴出孔9fが真横向きのもの……………図12の(チ)参照。
〔9〕噴出孔9a及び補助噴出孔9f夫々が同一の対長手方向角度にて下向き傾斜のもの……………図12の(リ)参照。
図8ないし図10に示すように、燃料噴出体Bの先端側において、外筒体11及び内筒体12を夫々の周方向における略半分にわたる範囲を切り欠き、その切り欠き部分における燃料噴出体Bの先端側部分及びその切り欠き部分よりも後方の内筒体12の上端の開口部を上部閉じ板26にて閉塞し、その切り欠き部分における燃料噴出体Bの基端側部分は下部閉じ板25にて閉塞してある。
更に、一対の角柱状のノズル固定体27を、前記切り欠き部分における燃料噴出体Bの径方向両端に振り分けて上部閉じ板26と下部閉じ板25との間に嵌め込んだ状態で固定してある。この一対の角柱状のノズル固定体27同士の間隔は、ノズル9の一対の嵌め込み板9hを嵌め込み可能なように設定してある。
又、図8及び図9に示すように、前記一対のノズル固定体27夫々には、外側から内側に貫通するようにネジ挿通孔27bを形成してある。
そして、ノズル9を凹入部10に挿入して燃料噴出体Bに嵌め込み状態で装着した状態で、各ネジ挿通孔27bに外れ止め用ネジ24を挿通してノズル9の一対の嵌め込み板9hに螺入することにより、ノズル9の外れを止めるように構成してある。
つまり、前記一対の外れ止め用ネジ24が、凹入部10を通して挿入して燃料噴出体Bに嵌め込んだ状態のノズル9の外れを止める止め具に相当し、その止め具24を、燃料噴出体Bの長手方向に沿う長手方向視にて、燃料噴射体Bの外周部のうちで空気供給路6の壁部に近い位相に位置する両側部に、燃料噴出体Bの外部より操作自在に設けてある。
つまり、図13に示すように、前記ガス燃料供給室20におけるガス燃料流動方向に直交する面での横断面積は、内筒体12と下部閉じ板25とにより区画される弓形状の部分にて最も狭くなるので、その部分の面積が、前記ガス噴出流路の横断面積の総和よりも大きくなるように構成してある。
あるいは、火炎を加熱対象物(この実施形態では溶解槽2)に対して適切な位置に形成することができるように、噴出孔9aの対長手方向角度が所定のものを選択する。
あるいは、補助噴出孔9fによる火炎を炉内の加熱対象物(この実施形態では溶解槽2)に近づけて手前側の加熱温度を上げたり、あるいは加熱対象物から遠ざけて手前側の加熱温度を下げたりして、炉内の加熱温度分布を加熱対象物の加熱に適合した加熱温度分布に設定することができるように、補助噴出孔9fの対長手方向角度が所定のものを選択する。
あるいは、図12の(イ)、(ホ)及び(リ)のように、噴出孔9a及び補助噴出孔9f夫々の対長手方向角度が同一のものを選択すると、幅広の火炎を極力平坦になるように形成することができる。
次に別実施形態を説明する。
(イ) 本発明の燃焼装置は、上記の各実施形態に例示したサイドポート式のガラス溶解炉以外に、図16及び図17に示すように、所謂エンドポート式のガラス溶解炉の燃焼装置にも適用することができる。
以下、エンドポート式のガラス溶解炉について説明する。
炉体1の一側面を形成する炉壁4の外側に、2室の蓄熱室3を設けると共に、その炉壁4に、各蓄熱室3に対応させて空気口5を形成し、各蓄熱室3と各空気口5とを空気供給路6にて連通させて、各空気供給路6に対して、第1実施形態と同様の燃料噴出体Bを第1実施形態と同様に設けて、左右の燃料噴出体Bを用いて交番燃焼を行わせるように構成してある。
燃料噴出体Bを設けた側面に隣接する側面を形成する炉壁4における燃料噴出体Bの側の端部に、ガラス原料の投入口4iを設け、燃料噴出体Bを設けた側面に対向する側面を形成する炉壁4の外部に作業槽8を設けると共に、その作業槽8と溶解槽2との間の炉壁4には、溶解槽2と作業槽8とを連通させる取り出し孔4e形成してある。
つまり、投入口4iからガラス原料を溶解槽2に投入して、そのガラス原料を、取り出し孔4eの側に向かって蛇行状に流動させながら溶融させ、取り出し孔4eを通じて、清浄な溶融ガラスを作業槽8に導くように構成してある。
即ち、上記の各実施形態においては、ノズル9には、複数の噴出孔9aを、燃料噴出体Bの長手方向に沿う長手方向視(即ち、側面視)にて、ノズル9のガス燃料噴出側の前面9dの周方向において異なる位置に開口するように並べて形成する場合について例示したが、複数の噴出孔9aを、燃料噴出体Bの径方向に沿う径方向視にて、ノズル9のガス燃料噴出側の前面9dにおける燃料噴出体Bの長手方向の異なる位置に開口するように並べて形成しても良く、この場合、ノズル9の形状は前記扁平状にはならない。
又、上記の各実施形態においては、ノズル9の周方向に並ぶ噴出孔9aの列を1列形成する場合について例示したが、ノズル9の周方向に並ぶ噴出孔9aの列を燃料噴出体Bの長手方向に沿って複数列形成しても良く、この場合、ノズル9の形状は前記扁平状にはならない。
又、ノズル9を、燃料噴出体Bの長手方向に沿う長手方向視にて、燃料噴出体Bにおけるノズル露出用開口10より露出するガス燃料噴出側の前面9dを燃料噴出体Bの外面に沿う円弧状とする半円状に形成しても良い。
又、上記の各実施形態においては、ノズル9に、複数の補助噴出孔9fを夫々の孔軸心の燃料噴出体Bの長手方向に対する角度が互いに同一になるように形成する場合について例示したが、複数の補助噴出孔9fを夫々の孔軸心の燃料噴出体Bの長手方向に対する角度が互いに異なるように形成しても良い。
6 酸素含有ガス供給路
7 炉内
9 ノズル
9a 噴出孔
9d ガス燃料噴出側の前面
9f 補助噴出孔
10 ノズル露出用開口
20 ガス供給流路
24 止め具
B 燃料噴出体
Claims (13)
- ガス燃料を炉内に噴出する噴出孔を有する単一のノズルを先端部に嵌め込み状態に備え且つ横断面形状が円筒状の長尺状に形成された燃料噴出体が、加熱炉横側部の供給口を通して炉内に燃焼用酸素含有ガスを供給する酸素含有ガス供給路内に突入する状態で設けられた加熱炉用の燃焼装置であって、
前記ノズルが、前記燃料噴出体の長手方向に沿う長手方向視にて、前記燃料噴出体におけるノズル露出用開口より露出するガス燃料噴出側の前面を前記燃料噴出体の外面に沿う円弧状とする、直径方向の両側を欠いた概半円状部分を備えた形状、半円状又は扇形状に形成されて、前記噴出孔を前記燃料噴出体の径方向に沿わせて形成して構成され、
前記燃料噴出体の内部に、前記ノズルの前記噴出孔にガス燃料を供給するガス供給流路が、前記燃料噴出体の基端から先端側にわたる円筒状に形成され、
前記燃料噴出体の基端に、前記ガス供給流路よりも小径のガス燃料供給管が前記ガス供給流路に連通するように接続されている加熱炉用の燃焼装置。 - 前記ノズルが、前記ノズル露出用開口を通して挿脱自在に構成され、
前記ノズル露出用開口を通して挿入して前記燃料噴出体に嵌め込んだ状態の前記ノズルの外れを止める止め具が、前記燃料噴出体の長手方向に沿う長手方向視にて、前記ノズルの両端側部分に、前記燃料噴出体の外部より螺入操作自在に設けられている請求項1記載の加熱炉用の燃焼装置。 - 前記噴出孔が、孔の長さが孔の直径の2倍以上になるように形成されている請求項1又は2に記載の加熱炉用の燃焼装置。
- 前記噴出孔として、前記燃料噴出体の長手方向に沿う長手方向視にて、前記ノズルのガス燃料噴出側の前面の周方向において異なる位置に開口する複数の噴出孔が形成されている請求項1〜3のいずれか1項に記載の加熱炉用の燃焼装置。
- 前記複数の噴出孔が、前記燃料噴出体の長手方向に沿う長手方向視にて、放射状に形成されている請求項4記載の加熱炉用の燃焼装置。
- 前記燃料噴出体の長手方向に沿う長手方向視にて、前記複数の噴出孔の間に、その噴出孔と同等の径又はその噴出孔よりも小径の補助噴出孔が前記ノズルのガス燃料噴出側の前面に開口する状態で設けられている請求項4又は5記載の加熱炉用の燃焼装置。
- 前記噴出孔の形成方向が、前記燃料噴出体の長手方向に直交する方向である請求項1〜6のいずれか1項に記載の加熱炉用の燃焼装置。
- 前記噴出孔の形成方向が、前記燃料噴出体の長手方向に直交する方向に対して傾斜する方向である請求項1〜6のいずれか1項に記載の加熱炉用の燃焼装置。
- 前記補助噴出孔の形成方向が、前記燃料噴出体の長手方向に直交する方向である請求項6〜8のいずれか1項に記載の加熱炉用の燃焼装置。
- 前記補助噴出孔の形成方向が、前記燃料噴出体の長手方向に直交する方向に対して傾斜する方向である請求項6〜8のいずれか1項に記載の加熱炉用の燃焼装置。
- 前記ノズルとして、前記噴出孔の孔軸心の前記燃料噴出体の長手方向に対する角度が異なる状態に形成されて、前記燃料噴出体に選択的に装着自在な複数種のノズルが設けられている請求項1〜6のいずれか1項に記載の加熱炉用の燃焼装置。
- 前記ノズルとして、前記補助噴出孔の孔軸心の前記燃料噴出体の長手方向に対する角度が異なる状態に形成されて、前記燃料噴出体に選択的に装着自在な複数種のノズルが設けられている請求項6〜11のいずれか1項に記載の加熱炉用の燃焼装置。
- 前記噴出孔及び前記補助噴出孔にて前記ノズルに形成されるガス噴出流路の横断面積の総和が、前記ガス噴出流路に連通する前記ガス供給流路の横断面積よりも小さくなるように構成されている請求項6〜12のいずれか1項に記載に加熱炉用の燃焼装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004096743A JP4201731B2 (ja) | 2003-03-28 | 2004-03-29 | 加熱炉用の燃焼装置 |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003090917 | 2003-03-28 | ||
JP2004096743A JP4201731B2 (ja) | 2003-03-28 | 2004-03-29 | 加熱炉用の燃焼装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004317116A JP2004317116A (ja) | 2004-11-11 |
JP4201731B2 true JP4201731B2 (ja) | 2008-12-24 |
Family
ID=33478498
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004096743A Expired - Lifetime JP4201731B2 (ja) | 2003-03-28 | 2004-03-29 | 加熱炉用の燃焼装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4201731B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9822970B2 (en) | 2010-09-14 | 2017-11-21 | Osaka Gas Co., Ltd. | Combustion device for melting furnace, and melting furnace |
JP5812618B2 (ja) * | 2011-01-27 | 2015-11-17 | 大阪瓦斯株式会社 | 溶解炉用の燃焼装置および溶解炉 |
CN109210528B (zh) * | 2017-06-29 | 2024-03-29 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种解耦燃烧装置及燃烧方法 |
CN116835627B (zh) * | 2023-07-17 | 2024-05-17 | 云南祥丰环保科技有限公司 | 一种磷石膏用热处理除杂装置 |
-
2004
- 2004-03-29 JP JP2004096743A patent/JP4201731B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2004317116A (ja) | 2004-11-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5122369B2 (ja) | ガラス溶解炉用の燃焼装置 | |
JP4201731B2 (ja) | 加熱炉用の燃焼装置 | |
JP4326490B2 (ja) | 加熱炉用の燃焼装置 | |
WO2011048878A1 (ja) | 溶解炉用の燃焼装置及び溶解炉 | |
JP4516873B2 (ja) | 加熱炉用の燃焼装置 | |
JP2008051396A (ja) | 燃焼装置 | |
US9822970B2 (en) | Combustion device for melting furnace, and melting furnace | |
JP5313535B2 (ja) | 加熱炉用の燃焼装置 | |
JP4225981B2 (ja) | 加熱炉用の燃焼装置 | |
JP4836399B2 (ja) | 加熱炉用の燃焼装置 | |
JP2007139380A (ja) | 加熱炉用の燃焼装置 | |
JP4148965B2 (ja) | 加熱炉用の燃焼装置 | |
JP3888916B2 (ja) | 加熱炉用の燃焼装置 | |
JP2005273963A (ja) | 燃焼装置 | |
JP4046633B2 (ja) | 加熱炉用の燃焼装置 | |
JP4139525B2 (ja) | 加熱炉用の燃焼装置 | |
JP4194624B2 (ja) | 加熱炉用の燃焼装置 | |
JP4043162B2 (ja) | 加熱炉用のバーナ | |
JP3552976B2 (ja) | 溶解炉 | |
JP4137094B2 (ja) | 加熱炉用の燃焼装置 | |
JP6642802B2 (ja) | ガラス溶解炉 | |
JP5297230B2 (ja) | 燃焼装置 | |
KR100333594B1 (ko) | 가스버너의불옮김구조 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070115 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20071106 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080515 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080714 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080925 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20081007 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4201731 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111017 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111017 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141017 Year of fee payment: 6 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |