JPS591915A - Annular conical air-fuel mixer - Google Patents

Annular conical air-fuel mixer

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Publication number
JPS591915A
JPS591915A JP58076027A JP7602783A JPS591915A JP S591915 A JPS591915 A JP S591915A JP 58076027 A JP58076027 A JP 58076027A JP 7602783 A JP7602783 A JP 7602783A JP S591915 A JPS591915 A JP S591915A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
combustion chamber
liquid fuel
air
annular
fuel
Prior art date
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Pending
Application number
JP58076027A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
ミラン・ローガン
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Airco Inc
Original Assignee
Airco Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Airco Inc filed Critical Airco Inc
Publication of JPS591915A publication Critical patent/JPS591915A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23MCASINGS, LININGS, WALLS OR DOORS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION CHAMBERS, e.g. FIREBRIDGES; DEVICES FOR DEFLECTING AIR, FLAMES OR COMBUSTION PRODUCTS IN COMBUSTION CHAMBERS; SAFETY ARRANGEMENTS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION APPARATUS; DETAILS OF COMBUSTION CHAMBERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F23M5/00Casings; Linings; Walls
    • F23M5/08Cooling thereof; Tube walls
    • F23M5/085Cooling thereof; Tube walls using air or other gas as the cooling medium
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C9/00Methods or apparatus for discharging liquefied or solidified gases from vessels not under pressure
    • F17C9/02Methods or apparatus for discharging liquefied or solidified gases from vessels not under pressure with change of state, e.g. vaporisation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23CMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C6/00Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion
    • F23C6/04Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion in series connection
    • F23C6/045Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion in series connection with staged combustion in a single enclosure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23CMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C7/00Combustion apparatus characterised by arrangements for air supply
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2265/00Effects achieved by gas storage or gas handling
    • F17C2265/02Mixing fluids
    • F17C2265/025Mixing fluids different fluids

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Spray-Type Burners (AREA)
  • Pressure-Spray And Ultrasonic-Wave- Spray Burners (AREA)

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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ガスタービンエンジン、加熱ユニットのよう
な目的に、及び/または、液体窒素のような極低温液体
の蒸発用に使用し5る燃焼器のバーナの設計に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to the design of burners for combustors used for purposes such as gas turbine engines, heating units, and/or for the vaporization of cryogenic liquids such as liquid nitrogen. .

このような燃焼器では、オイルのような液体燃料が一次
燃焼室に導入され、ここでの燃焼室で空気と混合されて
可燃性混合気を形成する。一般に一次燃焼用空気を流入
させること釦よって、空気が燃焼室に供給され、燃焼室
で該空気は霧化された液体・燃料と混合する。
In such combustors, a liquid fuel, such as oil, is introduced into a primary combustion chamber where it is mixed with air to form a combustible mixture. Typically, a primary combustion air inlet button supplies air to the combustion chamber, where it mixes with the atomized liquid/fuel.

燃焼に当って、最大制御を保持し、そしてライナのある
部分を過熱したり或は、時おり消炎して再点火を必要と
するほど不安定になるような不均一な燃焼を防止する、
ために安定な火炎パターンを確立する多様な手段が使用
されている。
retaining maximum control over the combustion and preventing uneven combustion that could overheat certain parts of the liner or cause it to become so unstable that it occasionally goes out and requires relighting;
A variety of means are used to establish stable flame patterns for this purpose.

これらの燃焼室では、空気が燃料ノズルからの液体燃料
の流れに当るとき空気を旋回させるために旋回用羽根が
通常使用されている。このような−次燃焼用空気を適確
に旋回させるのに必要とされるような数と大きさの孔が
確立されている。このよ、うな燃焼混合装置の説明につ
いては、著者HERBERT R,HAZARD Kよ
るgスタービンエンジニアリングハンドブック第S章「
燃焼器」に示されている。この著者に示されているよう
に、当該技術は、火炎を燃料ノズルに向かって連続的に
再循環させるために、−次空気の旋回運動および燃焼軸
線での低圧領域の発生を提案している。
In these combustion chambers, swirl vanes are commonly used to swirl the air as it encounters the flow of liquid fuel from the fuel nozzle. The number and size of holes are established as required to properly swirl such secondary combustion air. For an explanation of such a combustion mixer, see Chapter S of the Turbine Engineering Handbook by authors HERBERT R, HAZARD K.
Combustor”. As shown by this author, the art proposes a swirling motion of the air and the generation of a low pressure region at the combustion axis in order to continuously recirculate the flame towards the fuel nozzle. .

しかしながら、流れの接線方向及び軸線方向の両方を処
理する必要性によって、このような旋回運動を設計する
際困難性が増し、その結果、最終的な火炎ツクターンを
確実性をもって予測することはしばしば極めてむずかし
い。上述の著者の73ページに示すように、当該技術に
おいては、問題を解決する多くの異なった手段が考案さ
れている。
However, the need to handle both the tangential and axial directions of flow increases the difficulty in designing such swirling motions, and as a result it is often very difficult to predict the final flame rotation with any certainty. It's difficult. As shown on page 73 of the above-mentioned authors, many different means of solving the problem have been devised in the art.

安定した火炎を作る混合装置を股引する際の上述の困難
性は、燃料ノズルによって一次燃焼室へ噴霧された末広
がり中空円錐形の液体燃料へ、収束する円錐形の一次燃
焼空気を噴射してこれに当てる本発明によって非常に転
減される。
The above-mentioned difficulty in developing a mixing device that produces a stable flame is due to the fact that a converging cone of primary combustion air is injected into a diverging hollow cone of liquid fuel that is sprayed into the primary combustion chamber by a fuel nozzle. This is greatly reduced by the present invention.

本発明の股鹸によれば、燃料/空気混合気の広い範囲に
わたって空りと液体燃料を混合させる低コストの設計が
可能になる。火炎自体は非常に安定しており、おびただ
しい流入空気のジュツトの流れ、又は圧力の不安定性に
欽敏ではない。
The present invention allows for a low cost design that mixes air and liquid fuel over a wide range of fuel/air mixtures. The flame itself is very stable and is not sensitive to large incoming air flows or pressure instability.

二次燃焼用空気を実際の火炎のさらに下流に導入するこ
とによって、火炎の安定性は二次燃焼用空気の流れの変
化によって影響されない。
By introducing the secondary combustion air further downstream of the actual flame, flame stability is not affected by changes in the flow of the secondary combustion air.

収束する円錐形の一次燃焼空気は一様であるから、火炎
の付は根を燃焼器の内壁或は表面から引き離すことが回
部であり、かくしてこのような燃焼器の内面さえも通常
の銅で、即ちNさん、27關(左θミル)の3/θステ
ンレス鋼で構成することができ、耐火性材料を必要とし
ない。
Since the primary combustion air in the converging cone is uniform, the development of the flame is the turning point that pulls the roots away from the inner wall or surface of the combustor, and thus even the inner surface of such a combustor is made of ordinary copper. In other words, it can be constructed from 3/θ stainless steel of Mr. N, 27 meters (left θ mil), and does not require refractory materials.

混合帯域を囲む拐料と構造とに関して、燃焼器自体を製
造する全コストを軽減することができる。
With respect to the filler and structure surrounding the mixing zone, the overall cost of manufacturing the combustor itself can be reduced.

最初に第1図を参照すると、オイルのような液体燃料と
ともに使用する燃焼器30が示され【いる。熱焼器30
は形状が円筒形であるのが望ましく、一般的に725’
−ジのステンレス鋼で構成された外殻32を有している
。燃焼器の一般的な説明は前述したガスタービンエンジ
ニアリングハン・ドブツクに示され【いる。
Referring first to FIG. 1, a combustor 30 is shown for use with a liquid fuel such as oil. Heat baker 30
is preferably cylindrical in shape, generally 725'
- has an outer shell 32 constructed of stainless steel. A general description of the combustor is provided in the Gas Turbine Engineering Handbook mentioned above.

外殻32の中には、円筒形で外殻と同軸のライナ34が
あり、このライナ34は比較的薄いステンレス鋼(厚さ
へ27闘(0,0!rインチ))で構成されており、ラ
イチ内には一次燃焼室36及び二次燃焼室38が含まれ
ており、二次燃焼室で、−次燃焼室36からの熱いガス
を二次空気と混合させて燃焼過程を完全にする。
Within the shell 32 is a liner 34 that is cylindrical and coaxial with the shell and is constructed of relatively thin stainless steel (0.0!r inches thick). , the litchi includes a primary combustion chamber 36 and a secondary combustion chamber 38, in which the hot gas from the secondary combustion chamber 36 is mixed with secondary air to complete the combustion process. .

ここで示すような実施態様では、−次燃焼皐36で生ず
る燃焼用の空気及び二次燃焼室38での完全燃焼用の空
気は、ファン(図示せず)によって供給され、空気はラ
イナ34と外殻32との間の環状通路40を通り、該空
気の流れはライナ34及び外殻32を冷却するのに役立
つ。第1図に示すように、空気は矢印42の方向に環状
通路を通過する。
In the embodiment shown here, air for combustion in the secondary combustion chamber 36 and air for complete combustion in the secondary combustion chamber 38 is provided by a fan (not shown), and the air is connected to the liner 34. Through an annular passageway 40 between the outer shell 32 and the outer shell 32, the air flow serves to cool the liner 34 and the outer shell 32. As shown in FIG. 1, air passes through the annular passage in the direction of arrow 42.

端板44は、燃焼器30の一端を塞ぎ、ライナ34及び
外殻32の端部に嵌められて、これらを衆ぐ。端板44
を頂通して、ノズル保持部46が中央に位置決めされて
おり、該ノズル保持部は、とりわけ、燃料ノズル48に
よって噴射された液体燃料の燃料分布のパターンを決定
するための空気を注入する。
End plate 44 closes off one end of combustor 30 and fits over the ends of liner 34 and shell 32 to confine them. End plate 44
Centrally positioned through the top is a nozzle holder 46 which injects air to, among other things, determine the pattern of fuel distribution of the liquid fuel injected by the fuel nozzle 48 .

ノズル保持部46は第一図に断面図で、第3図に端面図
で、より十分に示されており、該ノズル保持部46は、
一般的に、開口部52をもつ本体50を有し、該開口部
52の一端は図示のように、該開口部52の中実軸線の
周りに約90°の角度の、傾斜開口部54に開放してお
り、さらにノズル保持部46は傾斜開口部54に開放し
ている複数の半径方向に向いた開口部56を有する。本
体50には、燃料ノズル48(第を図、及び第3図には
図示せず)を受けるために、凹部が形成されている。燃
料ノズル48はDεしAVAN C0RPORATIO
Nノズル型式第27770−7号によって提供されるよ
うな在来の市販設計のものでも良く、該ノズル型式第2
7770−7号は、7 x 10’ Ky/m“ r−
ジ圧(/θOpslg)の供給圧力で毎時λλJKy(
A; Olbs、/hr、)の燃料消費(JP4)  
が見積られている。
Nozzle retainer 46 is more fully shown in cross-sectional view in FIG. 1 and in end view in FIG.
Generally, it has a body 50 with an opening 52, with one end of the opening 52 forming an angled opening 54 at an angle of about 90° about the solid axis of the opening 52, as shown. It is open and the nozzle retainer 46 further has a plurality of radially oriented openings 56 that open into the angled opening 54 . Body 50 has a recess formed therein for receiving a fuel nozzle 48 (not shown in FIGS. 3 and 3). The fuel nozzle 48 is Dε and AVAN C0RPORATIO
It may be of a conventional commercial design, such as that provided by Nozzle Type No. 27770-7;
No. 7770-7 is 7 x 10'Ky/m" r-
λλJKy(/θOpslg) per hour at a supply pressure of
A; Fuel consumption of Olbs, /hr,) (JP4)
is estimated.

特定の燃料ノズル48は霧化燃料オイルを円錐形の中実
軸線の周りに約りS0±50の全体角度で末広がり中空
円錐形の形状に噴餠する設計のものである。開口部56
に空気を通すことによって、液体燃料は旋回し、−次燃
焼室36に渦流を作ることになる。
The particular fuel nozzle 48 is designed to spray atomized fuel oil in the shape of a widening hollow cone about a solid axis of the cone at an overall angle of S0±50. Opening 56
By passing air through, the liquid fuel will swirl and create a vortex in the secondary combustion chamber 36.

また、第1図に示すように、ノズル保持部46の外面5
7は、ノズル保持部の中実軸aK対して、約30°の角
度をなし、即ち、截頭円錐形の形状に、ノズル保持部の
中実軸線に対して約6θ0の全体角度で収束している。
Further, as shown in FIG. 1, the outer surface 5 of the nozzle holding portion 46
7 forms an angle of approximately 30° with respect to the solid axis aK of the nozzle holder, that is, converges into a truncated conical shape at an overall angle of approximately 6θ0 with respect to the solid axis of the nozzle holder. ing.

円形のバッフル板60が燃料ノズル48とノズル保持部
46を囲んでいる。バッフル板60の詳細を、第り図、
及び第3図に示し、バッフル板60が燃焼器30に組立
られた状態を第1図に示すO 第9図、及び第5図には、形状が一般的に円形であって
、環状皿形内部62と中央開口部64とをもつバッフル
板60が示されている。環状皿形内部62の内方リッゾ
66はバッフル板60の中実軸線に対l−て約300の
角度に、即ち、収束する円錐形の形態で60°の全体角
度に形成されている。
A circular baffle plate 60 surrounds the fuel nozzle 48 and the nozzle holder 46. The details of the baffle plate 60 are shown in Fig.
and FIG. 3, and FIG. 1 shows a state in which the baffle plate 60 is assembled to the combustor 30. A baffle plate 60 is shown having an interior 62 and a central opening 64. The inner ridge 66 of the annular dish-shaped interior 62 is formed at an angle of approximately 300 degrees l- to the solid axis of the baffle plate 60, or a total angle of 60 degrees in the form of a converging cone.

第1図に示すように、バッフル板60はナツト70によ
って端板44に固定されているボルト68のような手段
によって、ノズル保持部46と燃料ノズル48に対して
同軸的に取付けられ、かつスペーサ72によって燃料ノ
ズル48に対して所定位置に保持されている。好ましい
実施態様では、3つの、このようなボルト68、スペー
サ72、及びナツト70がバッフル板60のボルト孔7
4を通ってバッフル板60を固定位置に保持し、さらに
白熱型式の点火装置(機能は以下に説明する)に関連し
てバッフル板60の孔76が使用される。
As shown in FIG. 1, baffle plate 60 is coaxially attached to nozzle retainer 46 and fuel nozzle 48 by means such as bolts 68 secured to end plate 44 by nuts 70 and spacers. 72 is held in place relative to the fuel nozzle 48. In a preferred embodiment, three such bolts 68, spacers 72, and nuts 70 are provided in bolt holes 7 of baffle plate 60.
The holes 76 in the baffle plate 60 are used in conjunction with an incandescent type ignition device (the function of which will be explained below) to hold the baffle plate 60 in a fixed position through the holes 76 of the baffle plate 60.

いま、第1図でわかるように、−次燃焼室36と二次燃
焼室38で使用するための空気の流れは以下のように進
む。−次空気、即ち、液体燃料の燃焼で実際に使用され
る空気は、環状通路40に沿1て通り、環状通路40の
複数の開口部82を通ってプレナム室80に進入する。
As can now be seen in FIG. 1, the flow of air for use in the secondary combustion chamber 36 and the secondary combustion chamber 38 proceeds as follows. Secondary air, ie, the air actually used in the combustion of the liquid fuel, passes along the annular passageway 40 and enters the plenum chamber 80 through a plurality of openings 82 in the annular passageway 40.

かくしてプレナム室80はバッフル板60の後部に形成
されており、核ゾレナム室80からの空気は多様な目的
に使用される。
A plenum chamber 80 is thus formed at the rear of the baffle plate 60, and air from the core solenum chamber 80 can be used for a variety of purposes.

プレナム室80からの空気の一部は、ノズル保持部46
の半径方向に向いた開口部56を通過し、このような空
気は燃料ノズル48かも一次燃焼室36へ噴射された燃
料に対して旋回移動を生じさせるのに役立つ。
A portion of the air from the plenum chamber 80 is transferred to the nozzle holding portion 46
Such air passes through the radially oriented openings 56 of the fuel nozzle 48 and serves to create a swirling movement for the fuel injected into the primary combustion chamber 36.

プレナム室80からの空気の他の一部は、バッフル板6
0の外縁部84を越えて漏れ、ライナ34の内面をいく
らか冷却して、−次燃焼室36の燃焼ガスによる直接作
用、即ち接触からライナ34を保饅する@ しかしながら、プレナム室80かもの空気の大部分は、
環状円錐形開口部86を通過して、液体燃料の燃焼のた
めの酸素を供給する一次空気として使用される。
Another part of the air from the plenum chamber 80 is transferred to the baffle plate 6
However, the air in the plenum chamber 80 leaks beyond the outer edge 84 of the plenum, providing some cooling of the inner surface of the liner 34 and protecting the liner 34 from direct action or contact by the combustion gases in the combustion chamber 36. The majority of
It passes through the annular conical opening 86 and is used as primary air to provide oxygen for the combustion of the liquid fuel.

上述のように、ノズル保持部46の外面57とバッフル
板60の内方リツ7’66の設計角度によって環状円錐
形開口部86は、燃料ノズル48の中実軸線の周りに約
600の全体角度で、−次燃焼室に向かう方向に収束し
ている。
As mentioned above, the design angle of the outer surface 57 of the nozzle retainer 46 and the inner rib 7'66 of the baffle plate 60 allows the annular conical opening 86 to form an overall angle of approximately 600 degrees around the solid axis of the fuel nozzle 48. It converges in the direction toward the -order combustion chamber.

二次空気は、複数の開口部87を通って二次燃焼室38
に供給されて、二次燃焼室38で熱い燃焼ガスと混合し
て燃焼過程を完全にする。
The secondary air passes through the plurality of openings 87 to the secondary combustion chamber 38.
is supplied to the combustion chamber 38 and mixed with hot combustion gas in the secondary combustion chamber 38 to complete the combustion process.

従って、作動中、燃料は、燃料ノズル48によって、約
730士30の全体角度の末広がりの中空円錐形の・や
ターンで一次燃焼室36へ外方に噴射される。実際に燃
焼が生ずるようなある帯域に液体燃料と空気との可燃性
混合気を作るために、燃料は燃料ノズル48によってこ
のような所定のパターンに霧化されて小滴になる。可燃
性混合気用の酸素を供給するための一次空気は、収束す
る環状円錐形開口部86を通って、液体燃料の末広がり
中空円錐形のノやターンに突き当り、一般的に第1図の
矢印で示すような運動ノ4ターンを形成する。
Thus, during operation, fuel is injected outwardly into the primary combustion chamber 36 by the fuel nozzle 48 in a diverging hollow conical semi-turn with a total angle of about 730 by 30. The fuel is atomized into droplets by the fuel nozzle 48 in such a predetermined pattern to create a flammable mixture of liquid fuel and air in a zone where combustion actually occurs. The primary air for providing oxygen for the combustible mixture passes through a converging annular conical opening 86 and impinges on the diverging hollow conical nozzle or turn of the liquid fuel, generally in the direction of the arrow in FIG. Form four turns of motion as shown in .

これによって液体燃料/空気の混合気のパターンは帯域
88で可燃性混合気の帯域を形成し、該帯域、はバッフ
ル板60によって液体燃料の直接流れから保饅された比
較的安定な、静かな帯域である。かくして、この帯域8
8は白熱型式の点火組立体78によって容易に点火され
る混合側を含む。
This causes the liquid fuel/air mixture pattern to form a zone of combustible mixture in zone 88, which is a relatively stable, quiet zone protected from the direct flow of liquid fuel by baffle plate 60. Bandwidth. Thus, this band 8
8 includes a mixing side that is easily ignited by an incandescent type ignition assembly 78.

点火組立体78は高電圧放1!によって液体燃料空気混
合気を帯域88で点火させる在来のスパーク型式の点火
装置でもよいし、或は、図示のように、端板44の適当
な大きさの開口部92内に固定された一端と、バッフル
板60の開口部76を通る他端とをもつ円筒形のハウジ
ング90を有するのが良い。白熱型式の、又はスパーク
型式の点火装置94を、番号95の位置で組立て、又は
、取り外しを容易にするねじ係合部のような手段によっ
て円筒形のハウジング90内に位置決めすることができ
る。図示のように、点火装置94は、十分な高温を作っ
て一次燃焼室36内の帯域88で液体燃料/空気混合気
を点火するための高抵抗電熱線を有しており、CHAM
PION 型式CH,のような市販されているグロープ
ラグであるのが良い。
Ignition assembly 78 is high voltage discharge 1! It may be a conventional spark-type ignition device for igniting the liquid fuel-air mixture in zone 88 by a igniter, or as shown, one end secured within a suitably sized opening 92 in end plate 44. Preferably, the housing 90 has a cylindrical shape, with the other end passing through the opening 76 of the baffle plate 60. An incandescent or spark type igniter 94 may be positioned within the cylindrical housing 90 by means such as a threaded engagement to facilitate assembly or removal at location 95. As shown, the igniter 94 includes a high resistance heating wire to create a high enough temperature to ignite the liquid fuel/air mixture in zone 88 within the primary combustion chamber 36,
A commercially available glow plug, such as PION Model CH, is preferred.

再び、第1図の矢印で示すように、一旦点火すると、火
炎は極めて安定した位置を維持し、燃料流れのレベルの
広い変化にもかかわらず、変化しない。安定した火炎ツ
ヤターンは、収束する環状円錐形の形で供給され、かつ
燃料ノズル48からの液体燃料の末広がり円錐形の噴霧
の周りに一様なパターンで突き当る一次空りによって生
ずる。
Again, once ignited, the flame maintains a very stable position and does not change despite wide variations in the level of fuel flow, as shown by the arrow in FIG. The stable flame glow turns are caused by the primary void being delivered in a converging annular cone and impinging in a uniform pattern around the diverging cone spray of liquid fuel from the fuel nozzle 48.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図には、本発明に従って構成された燃料/空気混合
装置をもつオイル燃焼式燃焼器の部分断面側面図が示さ
れている。 第2図は第1図の燃焼器に液体燃料を導入し霧化するた
めの燃料ノズルを保持するのに使用されるノズル保持部
の部分断面側面図である。 第3図は第2図のノズル保持部の一部切欠断面端面図で
ある。 第グ図は安定した火炎/4’ターンを作るために第1図
の燃焼器で使用されるバッフル板の側断面図である。 第S図は第り図のバッフル板の端面図である。 30・・・・・・燃焼器、 32・・・・・・外殻、 
34・・・・・・ライ、す、  36・・・・・・−火
燃焼室、  38・・・・・・二次燃焼室、 40・・
・・・・環状通路、  44・・・・・・端板、46・
・・・・・ノズル保持部、 50・・・・・・本体、5
2.54.56・・・・・・開口部、 48・・・・・
・燃料ノズル、  60・・・・・・バッフル板、  
62・・・・・・環状皿形内部、 64・・・・・・中
央開口部、 66・・・・・・内方リップ、  6B・
・・・・・ボルト、  70・・・・・・ナツト、72
・・・・・・スペーサ、  74t76・・・・・・孔
、80・・・・・・ブレナム室、  86・・・・・・
環状円錐形開口部、 88・・・・・・帯域、 78・
・・・・・点火組立体、90・・・・・・ハウジング、
 94・・・・・・点火装置。 IG、4        FIG、5
FIG. 1 shows a partially sectional side view of an oil-fired combustor having a fuel/air mixing system constructed in accordance with the present invention. 2 is a side view, partially in section, of a nozzle holder used to hold a fuel nozzle for introducing and atomizing liquid fuel into the combustor of FIG. 1; FIG. FIG. 3 is a partially cutaway sectional end view of the nozzle holding portion of FIG. 2. FIG. FIG. 1 is a side cross-sectional view of the baffle plate used in the combustor of FIG. 1 to create a stable flame/4' turn. FIG. S is an end view of the baffle plate of FIG. 30... Combustor, 32... Outer shell,
34... Rai, Su, 36... - Fire combustion chamber, 38... Secondary combustion chamber, 40...
...Annular passage, 44... End plate, 46.
... Nozzle holding part, 50 ... Main body, 5
2.54.56...opening, 48...
・Fuel nozzle, 60... baffle plate,
62...Annular dish-shaped interior, 64...Central opening, 66...Inner lip, 6B.
...Bolt, 70...Natsuto, 72
...Spacer, 74t76 ...hole, 80 ...Blenheim chamber, 86 ...
Annular conical opening, 88...band, 78.
...Ignition assembly, 90...Housing,
94...Ignition device. IG, 4 FIG, 5

Claims (1)

【特許請求の範囲】 /)安定した火炎を、燃焼室内に作る方法において、 液体燃料を、所定の角度をもつ中空円錐形のパターンで
燃焼室へ噴霧する工程と、 −次空気を、前記燃料噴射の流れと同じ方向に収束する
環状円錐形のパターンで燃焼室へ噴射する工程と、 液体燃料と空気の可燃性混合気の帯域を作るために収束
する環状円錐形の一次空気士、液体燃料の末広がり噴霧
に一様に当てるように差し向ける工程と、 燃料を生じさせるために前記可燃性混合気を前記帯域で
点火する工程と、 からなる安定した火炎を作る方法。 2)収束する環状円錐形の一次空気を差し向ける前記工
程は、噴霧された液体燃料の前記中空円錐形の軸線と、
前記空気の環状円錐形の軸線とを同軸的に整列させるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の方法。 3)液体燃料と一次空気とを燃焼室で混合させるための
装置において、 液体燃料の噴霧を、流れの方向に末広がり中空円錐形の
/’Pターンで前記燃焼室へ差し向け、かつ所定、の末
広がり角度をもつ燃料ノズル装置と、−次空気を、液体
燃料の前記噴霧に当てて液体燃料と一次空気の可燃性混
合気の帯域を形成するために、−次空気を、流れの方向
に所定の角度で収束する環状円錐形として、前記燃焼室
へ噴射させる装置と、 液体燃料と空気の前記可燃性混合気を前記燃焼室内で選
択的に点火させる点火装置と、からなることを特徴とす
る装置。 グ)燃焼装置において、 円筒形の燃焼室と、 前記燃焼室に向かって所定の角度で収束する外面をもち
、液体燃料を末広がり中空円錐形のノ々ターンで前記燃
焼室へ噴霧させる、前記燃焼室の一端にあるノズル装置
と、 前記ノズル装置と同軸で、かつこれを囲む円形バッフル
板と、を有し、前記バッフル板は、該バッフル板と前記
ノズル装置との間に、前記燃焼室に向かって所定の角度
で収束する環状円錐形開口部を形成するために、前記燃
焼室に向かって所定の角度で収束する内面をもつリップ
によって形成された中央開口部を〒方、更に、−次空気
を末広がりの中空円錐形の液体燃料に当てて前記燃焼室
内に、液体燃料と一次空気の可燃性混合気の帯域を形成
するために1前記−次空気を前記環状円錐形開口部から
導入する装置と、 前記液体燃料を前記燃焼室内で燃焼させるために前記可
燃性混合気を含む前記帯域を点火する点火装置と、有す
ることを特徴とする燃焼装置。 !r)  前記環状円錐形開口部は前記燃焼室の方向に
約6O0の全体角度で収束していることを特徴とする特
許請求の範囲第ダ項に記載の燃焼装置。
[Claims] /) A method for creating a stable flame within a combustion chamber, comprising: spraying liquid fuel into the combustion chamber in a hollow conical pattern having a predetermined angle; The process of injecting into the combustion chamber in an annular-conical pattern that converges in the same direction as the injection flow, and the primary air conditioner, liquid fuel, in an annular-conical pattern that converges to create a zone of flammable mixture of liquid fuel and air. igniting the combustible mixture in the zone to produce fuel. 2) said directing a converging annular cone of primary air to the axis of said hollow cone of atomized liquid fuel;
2. The method of claim 1, further comprising coaxially aligning the axis of the air annular cone. 3) In a device for mixing liquid fuel and primary air in a combustion chamber, a spray of liquid fuel is directed toward the combustion chamber in a hollow conical /'P turn that widens in the direction of flow, and in a predetermined manner. a fuel nozzle arrangement with a diverging angle, and a secondary air directed at a predetermined direction in the direction of flow for impinging the secondary air on said spray of liquid fuel to form a zone of flammable mixture of liquid fuel and primary air. and an ignition device that selectively ignites the flammable mixture of liquid fuel and air within the combustion chamber. Device. g) A combustion device, which has a cylindrical combustion chamber and an outer surface that converges at a predetermined angle toward the combustion chamber, and sprays liquid fuel into the combustion chamber in a hollow conical knot that widens at the end. a nozzle device at one end of the chamber; and a circular baffle plate coaxial with and surrounding the nozzle device, the baffle plate being disposed between the baffle plate and the nozzle device and extending into the combustion chamber. a central opening formed by a lip with an inner surface converging at a predetermined angle toward said combustion chamber to form an annular conical opening converging at a predetermined angle toward said combustion chamber; Primary air is introduced through the annular conical opening to impinge on the liquid fuel in the diverging hollow cone to form a zone of combustible mixture of liquid fuel and primary air within the combustion chamber. A combustion device comprising: an ignition device for igniting the zone containing the combustible mixture to combust the liquid fuel within the combustion chamber. ! r) Combustion device according to claim 1, characterized in that the annular conical opening converges in the direction of the combustion chamber at a total angle of about 600.
JP58076027A 1982-04-28 1983-04-28 Annular conical air-fuel mixer Pending JPS591915A (en)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
US37278882A 1982-04-28 1982-04-28

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JPS591915A true JPS591915A (en) 1984-01-07

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ID=23469639

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JP58076027A Pending JPS591915A (en) 1982-04-28 1983-04-28 Annular conical air-fuel mixer

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JP (1) JPS591915A (en)
AU (1) AU1273483A (en)
ZA (1) ZA832157B (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Also Published As

Publication number Publication date
ZA832157B (en) 1983-12-28
AU1273483A (en) 1983-11-03
EP0093572A1 (en) 1983-11-09

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