JPS60129517A - ガスバ−ナ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はガスバーナに関する。

従来から発熱量が低く、そのままでは燃焼の接続が困難
な低カロリーガスを燃焼させる方法として、 ■高カロリーガスを混入してガスのカロリーアップを図
る方法、 ■高カロリー燃料の助燃バーナを設ける方法、などが知
られている。

上記■■ではランニングコストが高くつき、■では従来
、必要熱量が不明であったために、すべめ加熱器が非常
に大きくなり、設備費の増大をまねくという問題がある
。

そこで本発明はかかる問題点を解消したガスバーナを提
供！るもの１であって、そのｉ９るところは、焚口先端
を円錐状空間に形成し、その焚ｉズルを一心、状に挿奇
し、−次空気ノズルの外側に二次燃料ノズルを配設し、
該二次燃料ノズルの外側に二次空気ノズルを配設し、−
次燃料ノズルに接続された一次燃料供給管もしくは一次
空気ノでルに接続された一次空気供給管またはその両方
に加熱器を設けたことにある。かかる構成によれば１．
燃料および空気をそれぞれ一次と二次とに分け、その−
次の燃料もしくは空気またはその両方を加熱するもので
あるから、低カロリーガスでも確実に着火させて、その
燃焼を持続させることができ、しかも二次側の燃料また
は空気を加熱しなくてもよい分だけ、加熱器を小さくす
ることができるものであって、経済性に優れている。

以下、本発明の一実施例を図に基づいて説明する。（１
）は焚口であって、その先端を円錐状空間に形成しであ
る。（２）は焚口（１）内に同心状に設けた一次空気ノ
ズル、（３）は該−次空気ノズル（２）内に同心状に挿
入された一次燃料ノズル、（４）は−次空気ノズル（２
）の外側に配設された二次燃焼ノズル、（５）は該二次
燃料ノズル（４）の外側に配設された二次空気ノズル、
（６）　（７）は二次の燃料ノズル（４）および空気ノ
ズル（５）の先端に配設された旋回翼であって、二次燃
料および二次空気を第１図に（イ）で示すごとく旋回さ
せるものである。（８）は低カロリー燃料主供給管であ
って、これから２つに分岐した一次燃料供給管（８Ａ）
と二次燃料供給管（８Ｂ）とはそれぞれ−次。

二次の燃料ノズル（３）　（４）に接続しである。（９
）は空気主供給管であって、これから２つに分岐した一
次空気供給管（９Ａ）と二次燃料供給管、（９Ｂ）とは
それぞれ−次、二次の空気ノズル（２）　（５）に接続
しである。

αＱは一次空気供給管（９Ａ）の途中に介在させた空気
加熱器、（ロ）は−次燃料供給管（８Ａ）の途中に介在
させた開閉弁である。前記−次燃料ノズル（３）の燃料
噴射口は該ノズル（３）の半径方向に沿って形成されて
いる。したがってノズル（３）からその半径方向に沿っ
て噴射された燃料ガスは一次空気ノズル（２）内を流れ
る空気流によって第１図に（ロ）で示すごとく焚口（１
）から放射状に噴射されるものである。

上記構成において、−次空気供給管（９Ａ）内を流れる
一次空気は空気加熱器（ト）によって低カロリー燃料が
燻焼を持続するのに必要な温度まで加熱された後、−次
空気ノズル（２）内に入る。また−次燃料供給管（８Ａ
）から−次燃料ノズル（３）内に入った低カロリー燃料
はその噴射口から一次燃料ノズル（３）の半径方向へ噴
射され、−次空気ノズル（２）から噴射される高温の一
次空気流に乗って焚口（１）から第１図の（ロ）で示す
ごとく放射状に噴射される。また二次燃焼ノズル（４）
から低カロリーの二次燃料が第１図の（イ）に示すごと
く旋回させられながら噴射され、さらに二次空気ノズル
（５）から二次空気が旋回させられながら噴射される。

そして−次燃焼が高によって二次燃料および二次空気を
必要温度まで加熱し、全体として安定した燃焼を持続す
るものである。

ここで第８図および第４図に示すごとく、自燃限界発熱
量（ＱＬ　）Ｋｃａ　ｔＡｍ’以下の発熱量（Ｑｇ）Ｋ
ｃａｌ／Ｎｆｆ／を保有する低カロリーガスの燃焼を持
続、させるためには、予熱によつそ空気をＱＬ　Ｑｇ＝
ΔＱＫｃａｌ／Ｎｎ／（予熱エンタルピー）に相当する
熱量を与えればよい。今、−次燃料ノズル（３）に供給
される一次燃料の全燃料に対する割合を（ハ）とすれば
、−次燃料ノズル（３）で燃焼を持続させるために必要
な熱量はｍ・△Ｑである。これによって光生する熱量は
ｍ−ＱＬであり、ｍ−ＱＬ≧ΔＱであれば燃焼は持続す
る。したがってｍ≧△Ｑ／Ｑｔ、であればよい。

しかしながら実機では、ガスの混合や熱放散などにより
火炎を十分安定させるには、次式の関係力；成り立つよ
うにすることが適当であることがわ力）つた。

ここで低カロリ−ガスの理論空気量をＶａｓ　５（Ｎｉ
／Ｎｒｌ）、実際の空気比をλ、室空気比熱をＣｐａと
すれば空気の予熱温度△Ｔ（’Ｃ）はΔＱ＝λ・Ｃｐａ
−ｖａ、Ｓ・ΔＴから哉　必要である。

入−Ｃｐ＋　ａ　−Ｖａｅ　ｓ 上記実施例では、−次空気を加熱するようにしたｆｌこ
れに代えて、またはこれとともに第１図仮想線で示すご
とく一次燃料供給管（８Ａ）に燃料加熱器（２）を介在
させてもよい（第２の実施例）。

この場合の予熱温度は 八Ｔ＝ΔＱ　である。

ｃｐ”ｇ ただし、低カロリーガスノ比熱をＣｐ、　ｇ（Ｋｃａｌ
／Ｎｍ’）とした。

また第１．第２の実施例における旋回翼（６）　（７）
に代えて、第５図に示すごとくノズル（４）　（５）の
内壁面にほぼ接線方向に沿う多数のスリット（２）を形
成してもよいしく第８の実施例）、また第６図に示すご
とくノズル（４）　（５）の端面に局方向に沿ってのび
る傾斜穴（１４＋を形成してもよい（第４の実施例）。

（実験例） ガス発熱量５００Ｋｃａｌ／Ｎｍ’のＣ，Ｈ，−Ｎ、低
カロリーガスの燃焼実験 （計１−１Ｃイｉ！　） 第４図によりこのガスの限界発熱量（ＱＬ）は６４０Ｋ
ｃａｌ／Ｎゴである。

これより一次燃料の割合（ｍ）は ０．２８≧ｍ≧０．２４　となる これを自燃させるためには一次空気に予熱エンタルピー
としてｍ△Ｑ＝　０．２４（６４０−５００）　＝　８
８．６Ｋｃａｌ／Ｎｍ以上与える必要がある。

（実験） 燃焼実験結呆を表１に示す（２０’ｃｌａｔｍを基準）
。

これより計算値はほぼ満足していることがわかった。

以上述べたごとく本発明によれば、燃料および空気をそ
れぞれ一次と二次とに分け、その−次の燃料もしくは空
気またはその両方を加熱するものであるから、低カロリ
ーガスでも確実に着火させて、その燃焼を持続させるこ
とができ、しかも二次側の燃料または空気を加熱しなく
てもよい分だけ、加熱器を小さくすることができるもの
であって、経済性に優れている。

【図面の簡単な説明】

第１図実線−第４図は本発明の第１の実施例を示し、第
１図実線は概略縦断面図、第２図は換部の概略正面図、
第８図は自燃限界発熱量と予熱エンタルピーの関係を示
すグラフ、ｆ＄４図は予熱エンタルピーと総発熱量の関
係を示すグラフである。 第１図仮想線は本発明の第２の実施例を示す概略縦断面
図、第５図は本発明の第８の実施例を示す要部の斜視図
、第６図は本発明の第４の実施例を示す要部の斜視図で
ある。 （１）・・・焚口、（２）・・・−次空気ノズル、（３
）・・・−次燃料ノズル、（４）・・・二次燃料ノズル
、（５）−・・二次空気ノズル、（８Ａ）・・・−次燃
料供給管、（９Ａ）・・・−次空気供給管、ＱＩ・・・
突気加熱器、（２）・・・燃料加熱器代理人　森本義弘 第３図 Ｏ予熱ｌし 自跡°陥野発”Ｐｔ！量と予熱工、タフ、と−。間イ糸
第４図 子熱工）クルＬ°−とｆｒ、創斃熱量の間イ本第５図 第５図 手続補正書（、睦う １、事件の表示 昭和　５８年特　許　願第　２３８５８４　号２、発明
の名称 ガヌバーナ ３補正をする者 事件との関係　特許出願人 あゎ　（。７υ日立造船株式会社 昭和　年　月　日 ６、補正により増加する発明の数 ７、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 図面の一部 ８、補正の内容 １、明細書の発明の詳細な説明の欄 ■第１頁第１６行目〜同頁第１７行目 「接続」とあるを「持続」と訂正する。 ■第３頁＠１１行目 「二次燃焼ノズル」とあるを「二次燃料ノズル」と訂正
する。 ■第４頁第１行目 ［二次燃料供給管（９Ｂ）Ｊ（！：あるを「二次空気供
給管（９Ｂ）Ｊと訂正する。 ■第４頁末行目 「二次燃焼ノズ）ｖ　（４）　Ｊとあるを「二次燃料ノ
ズ／ｌ／（４）Ｊと訂正する。 ■第５頁第３行目、第５頁第５行目 「−火燃焼」とあるを「−次燃料」と訂正する。 ■第６頁第５行目 ［Ｖａ　＋　ｓ　ＪとあるをｊＶａｓＪと訂正する。 ■第６頁第８行目 「△Ｑ＝＾・Ｃｐａ・■ａ、ｓ・△Ｔ」とあるを［△Ｑ
−λ・Ｃｐａ−Ｖａｓ・△Ｔ」と訂正する。 ■第６頁第９行目 「△Ｔ＝　６史−一」とあるを「△′ｒ　＝入・Ｃｐ、
ａ°■ａ、Ｓ ■第６頁第１５行目 する。 ［相］第６頁第１６行目 ｒｃｐ、ｇＪとあるをｒＣｐｇｊと訂正する。 ■第８頁の「表１」を下記のように訂正する。 ２、図面の一部 第４図を別紙の通９訂正する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、　焚口先端を円錐状空間に形成し、その焚口内に同
   志状に設けた一次空気ノズル内に一次燃料ノズルを同心
   状に挿入し、−次空気□ノズルの外側に二次燃料ノズル
   を配設し、該二次−料ノズルの外側に二次空気ノズルを
   配設し、−次燃料ノズルに接続された一次燃料供給管も
   しくは一次空気ノズルに接続された一次空気供給管また
   はそ□の、両方に加熱器を設けたことを特徴とす