JPH0221118A - 燃焼器用の燃料混合器 - Google Patents
燃焼器用の燃料混合器Info
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- JPH0221118A JPH0221118A JP17043088A JP17043088A JPH0221118A JP H0221118 A JPH0221118 A JP H0221118A JP 17043088 A JP17043088 A JP 17043088A JP 17043088 A JP17043088 A JP 17043088A JP H0221118 A JPH0221118 A JP H0221118A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、高温の燃焼ガスを得るための燃焼器に用いる
燃焼器用燃料混合器に関するものである。
燃焼器用燃料混合器に関するものである。
上記燃料混合器は予熱した空気等の酸素含有気体と燃料
を所定の割合で混合し、これを所定の圧力でもって燃焼
器に送り込むものであるが、従来の燃料混合器にあって
は、予熱された酸素含有気体が流れるベンチュリ管のス
ロート部に燃料吐出口を設けた構成となっていて、スロ
ート部を流れる予熱気体の流れによって燃料を霧吹き状
に吹き出させるように、なっている。
を所定の割合で混合し、これを所定の圧力でもって燃焼
器に送り込むものであるが、従来の燃料混合器にあって
は、予熱された酸素含有気体が流れるベンチュリ管のス
ロート部に燃料吐出口を設けた構成となっていて、スロ
ート部を流れる予熱気体の流れによって燃料を霧吹き状
に吹き出させるように、なっている。
燃焼器において１２００〜１４００℃の高温で燃焼を行
なう場合、燃料混合器では５００〜９００℃に予熱され
た酸素含有気体中に燃料を混合するようにしているが、
この場合、ベンチュリ管のスロート部に設けた吐出口及
びこれに接続した燃料流入管も５００〜９００℃程度ま
で加熱され、吐出口及び燃料供給管内で燃料が熱分解さ
れてコーキイングを起こし、炭素の析出によってこれら
が詰まってしまうことがあった。特に燃焼器を多段に使
用する場合で燃焼ガスの温度を１４００℃から７００℃
の如く高温部でのみ使用して７００℃の酸素含有気体中
に再度燃料を混合し燃焼を行い１４００℃の燃焼ガスを
再度得ようとすると燃料の吐出部が高温となり燃料が熱
分解されてコーキイングを起し、燃料供給口は閉塞して
使用に耐えない。
なう場合、燃料混合器では５００〜９００℃に予熱され
た酸素含有気体中に燃料を混合するようにしているが、
この場合、ベンチュリ管のスロート部に設けた吐出口及
びこれに接続した燃料流入管も５００〜９００℃程度ま
で加熱され、吐出口及び燃料供給管内で燃料が熱分解さ
れてコーキイングを起こし、炭素の析出によってこれら
が詰まってしまうことがあった。特に燃焼器を多段に使
用する場合で燃焼ガスの温度を１４００℃から７００℃
の如く高温部でのみ使用して７００℃の酸素含有気体中
に再度燃料を混合し燃焼を行い１４００℃の燃焼ガスを
再度得ようとすると燃料の吐出部が高温となり燃料が熱
分解されてコーキイングを起し、燃料供給口は閉塞して
使用に耐えない。
本発明は上記のことにかんがみなされたもので、スロー
ト部における燃料の吐出部を冷却することにより、燃料
吐出口及び燃料流入管内の燃料の温度上昇を抑制してこ
れの熱分解をなくし、コーキイングが生じることがなく
、従って燃料吐出口及び燃料流入管がつまることがない
ようにした燃焼器用の燃料混合器を提供することを目的
とするものである。
ト部における燃料の吐出部を冷却することにより、燃料
吐出口及び燃料流入管内の燃料の温度上昇を抑制してこ
れの熱分解をなくし、コーキイングが生じることがなく
、従って燃料吐出口及び燃料流入管がつまることがない
ようにした燃焼器用の燃料混合器を提供することを目的
とするものである。
ｃ課屈を解決するための手段〕
上記目的を達成するために、本発明に係る燃焼器用の燃
料混合器は、ベンチュリ管のスロート部に燃料吐出口を
臨ませた燃焼器用の燃料混合器において、上記燃料吐出
口及びこれに連通ずる部分の周囲にウォータジャケット
等の冷却装置を設けて燃料吐出部を冷却するようになっ
ている。
料混合器は、ベンチュリ管のスロート部に燃料吐出口を
臨ませた燃焼器用の燃料混合器において、上記燃料吐出
口及びこれに連通ずる部分の周囲にウォータジャケット
等の冷却装置を設けて燃料吐出部を冷却するようになっ
ている。
冷却装置により、燃料吐出部が冷却されることにより、
ベンチュリ管を流れる酸素含有気体の温度が５００℃以
上で、この気体中に燃料を混合する場合にあっても燃料
の熱分解によるコーキイングが防止される。
ベンチュリ管を流れる酸素含有気体の温度が５００℃以
上で、この気体中に燃料を混合する場合にあっても燃料
の熱分解によるコーキイングが防止される。
本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第３図は本発明に係る燃料混合器を用いた燃焼器の一例
を示すもので、図中１は外筒、２はこの外筒１の内側に
略同心状にして配置された内筒であり、これらはセラミ
ックスにて構成されている。そしてこの両筒１，２にて
リング状の往側流路３とこの往側流路３内に配置される
円筒状の復側流路４が構成され、復側流路３の上流端は
閉じられ、下流端は往側流路４の上流端に、外筒１の端
部で構成される空間にて折り返し状に連通されている。
を示すもので、図中１は外筒、２はこの外筒１の内側に
略同心状にして配置された内筒であり、これらはセラミ
ックスにて構成されている。そしてこの両筒１，２にて
リング状の往側流路３とこの往側流路３内に配置される
円筒状の復側流路４が構成され、復側流路３の上流端は
閉じられ、下流端は往側流路４の上流端に、外筒１の端
部で構成される空間にて折り返し状に連通されている。
そして上記往側流路３の上流端部の側壁に主流入口５と
、補助流入口６とが開口されており、また復側流路４の
下流端部は出ロアに開口されている。また上記往側流路
３の下流端部と復側流路４の下流端部にはそれぞれドー
ナツ状、栓状に形成したセラミックス製のハニカム状流
路８，９が介装されている。
、補助流入口６とが開口されており、また復側流路４の
下流端部は出ロアに開口されている。また上記往側流路
３の下流端部と復側流路４の下流端部にはそれぞれドー
ナツ状、栓状に形成したセラミックス製のハニカム状流
路８，９が介装されている。
上記外筒１は断熱材１０を介して外枠１０ａに支持され
ている。
ている。
上記往側流路３の上流側に設けられた主流入口５には燃
料混合器１１が、また補助流入口６にはパイロットバー
ナ１２がそれぞれ接続されている。そして上記主燃料混
合器１１には予熱空気流入管１３と、燃料流入管１４と
が接続されており両流入管１３．１４から流入された空
気と燃料は空気−燃料混合部１１ａにて混合されて燃料
混合ガスとして往側流路３の上流側へ流入されるように
なっている。またパイロットバーナ１２は空気流入管１
６と燃料流入管１７が接続されていて、このパイロット
バーナ１２の燃料ガスは往側流路３の上流側へ流入され
るようになっている。
料混合器１１が、また補助流入口６にはパイロットバー
ナ１２がそれぞれ接続されている。そして上記主燃料混
合器１１には予熱空気流入管１３と、燃料流入管１４と
が接続されており両流入管１３．１４から流入された空
気と燃料は空気−燃料混合部１１ａにて混合されて燃料
混合ガスとして往側流路３の上流側へ流入されるように
なっている。またパイロットバーナ１２は空気流入管１
６と燃料流入管１７が接続されていて、このパイロット
バーナ１２の燃料ガスは往側流路３の上流側へ流入され
るようになっている。
上記のように構成された燃焼器においては、まずパイロ
ットバーナ１２を運転してこれからの燃焼ガスを燃焼器
の往側流路３内に流入させてこの往側流路３の上流側の
外筒１と内筒２を加熱する。そしてこの部分が約９００
℃以上に加熱された時点で燃料混合器１１を作動させて
往側流路３の上流側へ燃料混合空気を流入させる。この
とき、上記パイロットバーナ１２は直ちに、あるいは多
少オーバラップして停止させる。
ットバーナ１２を運転してこれからの燃焼ガスを燃焼器
の往側流路３内に流入させてこの往側流路３の上流側の
外筒１と内筒２を加熱する。そしてこの部分が約９００
℃以上に加熱された時点で燃料混合器１１を作動させて
往側流路３の上流側へ燃料混合空気を流入させる。この
とき、上記パイロットバーナ１２は直ちに、あるいは多
少オーバラップして停止させる。
上記状態で、燃料混合器１１より主流入口５を介して流
入した燃料混合ガスは往側流路３の加熱された上流側の
外筒ｌ、内筒２の側壁に接触して燃焼を開始し、その燃
焼ガスは往側流路３から復側流路４を通って出ロアより
排出され、この間に上記両流路３，４の各側壁は順次加
熱されてゆき、これにより、上記燃料混合器１１より流
入した燃料混合ガス中の燃料は順次燃焼して復側流路４
の出口に達するまでに完全に燃焼される。この場合、燃
料混合器１１での燃料は燃焼ガスの温度が１２００−１
４００℃になるように予熱した空気中に混合する。
入した燃料混合ガスは往側流路３の加熱された上流側の
外筒ｌ、内筒２の側壁に接触して燃焼を開始し、その燃
焼ガスは往側流路３から復側流路４を通って出ロアより
排出され、この間に上記両流路３，４の各側壁は順次加
熱されてゆき、これにより、上記燃料混合器１１より流
入した燃料混合ガス中の燃料は順次燃焼して復側流路４
の出口に達するまでに完全に燃焼される。この場合、燃
料混合器１１での燃料は燃焼ガスの温度が１２００−１
４００℃になるように予熱した空気中に混合する。
上記した燃焼器に用いられる本発明に係る燃料混合器の
２つの異なる実施例を第１図、第２図に基づいて説明す
る。
２つの異なる実施例を第１図、第２図に基づいて説明す
る。
第１図において、２０は入口側のレゾユーザ部２１と、
出口側のデフユーザ部２２と、これらの間に構成される
スロート部２３とからなるベンチュリ管であり、このベ
ンチュリ管２０の軸心部にテーバ状に形成した能力調整
棒２４が支持部材２５に軸方向に移動可能に螺合により
支持されて設けられている。そして上記ベンチュリ管２
０の入口側に予熱空気流入管１３が接続されており、ま
た出口側が燃焼器に接続されている。
出口側のデフユーザ部２２と、これらの間に構成される
スロート部２３とからなるベンチュリ管であり、このベ
ンチュリ管２０の軸心部にテーバ状に形成した能力調整
棒２４が支持部材２５に軸方向に移動可能に螺合により
支持されて設けられている。そして上記ベンチュリ管２
０の入口側に予熱空気流入管１３が接続されており、ま
た出口側が燃焼器に接続されている。
上記ベンチュリ管２０のスロート部２３の内面には燃料
吐出口２６が円周方向に多数個設けてあり、この燃料吐
出口２６に燃料流入管１４が接続しである。そして上記
スロート部２３には、このスロート部２３を冷却するた
めのウォータジャケット２７が環状に設けてあり、これ
に冷却水の入口管２８と出口管２９とが接続されている
。
吐出口２６が円周方向に多数個設けてあり、この燃料吐
出口２６に燃料流入管１４が接続しである。そして上記
スロート部２３には、このスロート部２３を冷却するた
めのウォータジャケット２７が環状に設けてあり、これ
に冷却水の入口管２８と出口管２９とが接続されている
。
この実施例において、予熱空気流入管１３より流入され
た予熱空気、酸素を含有した燃焼ガス等の酸素含有気体
はベンチュリ管２０のスロート部２３にて加速され、そ
の流速によって燃料吐出口２６より燃料が霧状に吐出さ
れ、これがデフユーザ２２にて撹拌されながら燃焼器へ
投入される。
た予熱空気、酸素を含有した燃焼ガス等の酸素含有気体
はベンチュリ管２０のスロート部２３にて加速され、そ
の流速によって燃料吐出口２６より燃料が霧状に吐出さ
れ、これがデフユーザ２２にて撹拌されながら燃焼器へ
投入される。
このとき、燃料が予熱された気体中に入った場合に、そ
の一部分が爆発限界の範囲に入るので、燃料を急速に撹
拌する必要があり、このため、スロート部２３の流速を
１００ｍ／ｓ以上にして上記燃料が気体と急速に撹拌さ
せる。
の一部分が爆発限界の範囲に入るので、燃料を急速に撹
拌する必要があり、このため、スロート部２３の流速を
１００ｍ／ｓ以上にして上記燃料が気体と急速に撹拌さ
せる。
またスロート部２３の軸心部に能カニＪ８整棒２４が位
置されることにより、スロート部２３の中心部の流路が
つぶれ、流れ方向に対して直角方向の予熱気体層の厚さ
が薄くなり、これによりスロート部２３が比較的大径で
ある場合でも、これの中心部に生じる空洞現象がなくな
り、燃料は予熱気体に急速に混合される。
置されることにより、スロート部２３の中心部の流路が
つぶれ、流れ方向に対して直角方向の予熱気体層の厚さ
が薄くなり、これによりスロート部２３が比較的大径で
ある場合でも、これの中心部に生じる空洞現象がなくな
り、燃料は予熱気体に急速に混合される。
スロート部２３の断面積は能カニＡ整棒２４を軸方向に
移動することにより、予熱空気量が変化した場合にもス
ロート部２３の流路面積が変えられて流速を一定に保ち
混合状態がほぼ一定に調節される。
移動することにより、予熱空気量が変化した場合にもス
ロート部２３の流路面積が変えられて流速を一定に保ち
混合状態がほぼ一定に調節される。
上記作用中においてウォータジャケット２７に冷却水を
流すことにより、スロート部２３が冷却され、これによ
り、この部分に設けられた燃料吐出口２６及びこれに接
続した燃料流入管１４の先端部が冷却され、燃料吐出口
２６より噴霧される前の燃料の熱分解によるコーキイン
グが防止される。
流すことにより、スロート部２３が冷却され、これによ
り、この部分に設けられた燃料吐出口２６及びこれに接
続した燃料流入管１４の先端部が冷却され、燃料吐出口
２６より噴霧される前の燃料の熱分解によるコーキイン
グが防止される。
第２図は能力が一定の場合の燃料混合器の一例を示すも
ので、ベンチュリ管２０′のスロート部２３′の中心部
に燃料吐出口２８が、下流側へ向けて配置されている。
ので、ベンチュリ管２０′のスロート部２３′の中心部
に燃料吐出口２８が、下流側へ向けて配置されている。
そしてこの燃料吐出口２８を有する燃料流入管２８ａは
ウォータジャケット２７′に囲繞されている。２９は冷
却水の入口管、３０は出口管である。
ウォータジャケット２７′に囲繞されている。２９は冷
却水の入口管、３０は出口管である。
この実施例においても、燃料混合器の作用において、ウ
ォータジャケット２７′に冷却水を流すことにより燃料
吐出口２８及び燃料流入管２８ａが冷却されて燃料の熱
分解によるコーキイングが防止される。
ォータジャケット２７′に冷却水を流すことにより燃料
吐出口２８及び燃料流入管２８ａが冷却されて燃料の熱
分解によるコーキイングが防止される。
なお第１図に示す実施例において、能力調整棒２４を外
部に取出して予熱気体の流量に応じて自動的に動かすよ
うにしてもよい。
部に取出して予熱気体の流量に応じて自動的に動かすよ
うにしてもよい。
また第１図、第２図において、３１は断熱材である。
さらに冷却可能のスロート部２３はインコネル６２５ま
たはハステロイメ等の耐熱合金にて構成し、レゾユーザ
２１、内部インサート部、デフユーザ２２は炭化硅素ま
たはジルコニヤ等のセラミックスにて構成するのが望ま
しい。
たはハステロイメ等の耐熱合金にて構成し、レゾユーザ
２１、内部インサート部、デフユーザ２２は炭化硅素ま
たはジルコニヤ等のセラミックスにて構成するのが望ま
しい。
本発明によれば、ベンチュリ管２０．２０’のスロート
部２３．２３’ に噴霧される前の燃料がウォータジャ
ケット２７．２７’ により冷却されるので、ベンチュ
リ管２０．２０’を流れる酸素含有気体の温度が５００
℃以上で、この気体中に燃料を混合する場合にあっても
、吐出前における熱分解によるコーキイングが防止され
、これにより燃料吐出口及び燃料流入管等の燃料供給部
につまりが生じることがなくなり、長時間にわたる連続
運転が可能となる。
部２３．２３’ に噴霧される前の燃料がウォータジャ
ケット２７．２７’ により冷却されるので、ベンチュ
リ管２０．２０’を流れる酸素含有気体の温度が５００
℃以上で、この気体中に燃料を混合する場合にあっても
、吐出前における熱分解によるコーキイングが防止され
、これにより燃料吐出口及び燃料流入管等の燃料供給部
につまりが生じることがなくなり、長時間にわたる連続
運転が可能となる。
第１図、第２図は本発明のそれぞれ異なる実施例を示す
断面図、第３図は本発明に係る燃焼器を用いる燃焼器の
一例を示す断面図、第４図は第３図のＩＶ−ＩＶ線に沿
う断面矢視図である。 ２０．２０’ はベンチュリ、２６．２８は燃料吐出口
、２７．２７’ はウォータジャケット。 出願人 株式会社 日本ケミカル・プラント・コンサ
ルタント 代理人 弁理士 米 原 正 章
断面図、第３図は本発明に係る燃焼器を用いる燃焼器の
一例を示す断面図、第４図は第３図のＩＶ−ＩＶ線に沿
う断面矢視図である。 ２０．２０’ はベンチュリ、２６．２８は燃料吐出口
、２７．２７’ はウォータジャケット。 出願人 株式会社 日本ケミカル・プラント・コンサ
ルタント 代理人 弁理士 米 原 正 章
Claims (1)
- ベンチユリ管２０、２０′のスロート部２３に燃料吐出
口２６、２８を臨ませた燃焼器用の燃料混合器において
、上記燃料吐出口２６、２８及びこれに連通する部分の
周囲にウォータジャケット２７、２７′等の冷却装置を
設けて燃料吐出部を冷却するようにしたことを特徴とす
る燃焼器用の燃料混合器。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63170430A JP2772955B2 (ja) | 1988-07-08 | 1988-07-08 | 燃焼器用の燃料混合器 |
| DE1989609851 DE68909851T2 (de) | 1988-07-08 | 1989-07-06 | Verbrennungsvorrichtung. |
| EP92105621A EP0493376B1 (en) | 1988-07-08 | 1989-07-06 | Combustion apparatus |
| EP89112363A EP0350032B1 (en) | 1988-07-08 | 1989-07-06 | Combustion apparatus |
| DE1989624539 DE68924539T2 (de) | 1988-07-08 | 1989-07-06 | Verbrennungsvorrichtung. |
| US07/814,226 US5203690A (en) | 1988-07-08 | 1991-12-23 | Combustion apparatus |
| US07/850,649 US5232358A (en) | 1988-07-08 | 1992-03-13 | Combustion apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63170430A JP2772955B2 (ja) | 1988-07-08 | 1988-07-08 | 燃焼器用の燃料混合器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0221118A true JPH0221118A (ja) | 1990-01-24 |
| JP2772955B2 JP2772955B2 (ja) | 1998-07-09 |
Family
ID=15904771
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63170430A Expired - Fee Related JP2772955B2 (ja) | 1988-07-08 | 1988-07-08 | 燃焼器用の燃料混合器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2772955B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4411622A1 (de) * | 1994-04-02 | 1995-10-05 | Abb Management Ag | Vormischbrenner |
| DE4417538A1 (de) * | 1994-05-19 | 1995-11-23 | Abb Management Ag | Brennkammer mit Selbstzündung |
| US5609017A (en) * | 1994-05-19 | 1997-03-11 | Abb Management Ag | Method and apparatus for operating a combustion chamber for autoignition of a fuel |
| US5791894A (en) * | 1995-12-02 | 1998-08-11 | Abb Research Ltd. | Premix burner |
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