JPS61195206A - 中間混合型ガスバ−ナ - Google Patents
中間混合型ガスバ−ナInfo
- Publication number
- JPS61195206A JPS61195206A JP3719085A JP3719085A JPS61195206A JP S61195206 A JPS61195206 A JP S61195206A JP 3719085 A JP3719085 A JP 3719085A JP 3719085 A JP3719085 A JP 3719085A JP S61195206 A JPS61195206 A JP S61195206A
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- JP
- Japan
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- air
- burner
- gas
- nozzle
- combustion air
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- Gas Burners (AREA)
- Pre-Mixing And Non-Premixing Gas Burner (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。
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、中間混合型ガスバーナに関するものである。
（従来の技術とその問題点）
従来、ノズルミックス型ガスバーナとして、たとえば、
第５図に示される形式のものがある。
第５図に示される形式のものがある。
すなわち、図において、ｌはガス燃料管で、この管１の
先端には、斜め外方に開口するガスノズル３を備えたチ
ップ２が取り付けられるとともに、チップ２の外周には
内部で混合室５を形成するカップ型の燃焼用空気ノズル
リング４が取り付けられて１）る。
先端には、斜め外方に開口するガスノズル３を備えたチ
ップ２が取り付けられるとともに、チップ２の外周には
内部で混合室５を形成するカップ型の燃焼用空気ノズル
リング４が取り付けられて１）る。
一方、前記燃焼用空気ノズルリング４の先端外周には、
前記ガス燃料管１との間で燃焼用空気通路８を構成する
外管７が取り付けられている。また、前記燃焼用空気ノ
ズルリング４には、円周接線方向に傾斜した空気ノズル
６が設けられている。
前記ガス燃料管１との間で燃焼用空気通路８を構成する
外管７が取り付けられている。また、前記燃焼用空気ノ
ズルリング４には、円周接線方向に傾斜した空気ノズル
６が設けられている。
なお、９は前記外管７に設けた燃焼用空気供給口、ＩＯ
は外管７の端部を閉塞する閉塞板である。
は外管７の端部を閉塞する閉塞板である。
前記構成からなるため、燃料ガスはガスノズル３から混
合室５に噴出し、ここで空気ノズル６から噴出する旋回
燃焼用空気で十分に混合され、混合室出口１１で着火し
、燃焼室１２で燃焼する。
合室５に噴出し、ここで空気ノズル６から噴出する旋回
燃焼用空気で十分に混合され、混合室出口１１で着火し
、燃焼室１２で燃焼する。
しかしながら、前記形式のバーナにおいては、たとえ、
前記燃焼用空気ノズルにより強力な旋回力が付与されて
も、空気比を１．０以下で運転すると、燃料ガスと空気
との混合不良をきたす結果、火炎が炉内側に伸長すると
ともに、遊離酸素濃度か増大する。したがって、材料を
無酸化直火加熱するガスバーナとしては不適当であるば
かりか、バーナをターンダウンすると火炎が混合室５に
逆流するので、チップ等を焼損する危険性を有する。
前記燃焼用空気ノズルにより強力な旋回力が付与されて
も、空気比を１．０以下で運転すると、燃料ガスと空気
との混合不良をきたす結果、火炎が炉内側に伸長すると
ともに、遊離酸素濃度か増大する。したがって、材料を
無酸化直火加熱するガスバーナとしては不適当であるば
かりか、バーナをターンダウンすると火炎が混合室５に
逆流するので、チップ等を焼損する危険性を有する。
一方、完全予混合気を供給する予混合（プレミックス）
バーナでは、前述のような遊離酸素が生じず、高負荷燃
焼が可能であるが、ターンダウンすると、逆火現象を生
じる危険性が高く、かつ、高温予熱空気を使用すること
は、安全上、不可能であり、省エネルギーを図るうえで
種々の支障があるという問題点を有していた。
バーナでは、前述のような遊離酸素が生じず、高負荷燃
焼が可能であるが、ターンダウンすると、逆火現象を生
じる危険性が高く、かつ、高温予熱空気を使用すること
は、安全上、不可能であり、省エネルギーを図るうえで
種々の支障があるという問題点を有していた。
また、中間混合型のバーナもあるが、空気比を１．０以
下で運転すると遊離酸素を生ずるか、又は火炎の逆流す
るおそれがある等の問題点を有していた。
下で運転すると遊離酸素を生ずるか、又は火炎の逆流す
るおそれがある等の問題点を有していた。
本発明は、空気比１．０以下での運転においても、遊離
酸素が生じにくく、高負荷燃焼が行え、かつ、予熱空気
の使用を可能とするガスバーナを提供ずろことを目的と
する。
酸素が生じにくく、高負荷燃焼が行え、かつ、予熱空気
の使用を可能とするガスバーナを提供ずろことを目的と
する。
（問題点を解決するための手段）
本発明は、前記目的を達成するために、ガス燃料が管を
通して供給され、燃焼用空気がガス燃料管の周囲に形成
された通路を通して供給されるバーナにおいて、バーナ
先端に設けたバーナチップ内に、前記燃焼用空気通路に
連通ずる空気ノズルを設けるとともに、このノズルに対
して上流側で鋭角に連通ずる、前記ガス燃料管と連通ず
るガスノズルを設け、かっ、両ノズルの合流点下流で混
合ポートを形成し、この混合ポートで燃焼用空気とガス
燃料とを衝突混合させ、この混合気を４０ｍ／ｓ〜２２
０ｍ／ｓでポート出口から噴出させるようにし、かつ、
空気比１．０以下で運転するようにしたものである。
通して供給され、燃焼用空気がガス燃料管の周囲に形成
された通路を通して供給されるバーナにおいて、バーナ
先端に設けたバーナチップ内に、前記燃焼用空気通路に
連通ずる空気ノズルを設けるとともに、このノズルに対
して上流側で鋭角に連通ずる、前記ガス燃料管と連通ず
るガスノズルを設け、かっ、両ノズルの合流点下流で混
合ポートを形成し、この混合ポートで燃焼用空気とガス
燃料とを衝突混合させ、この混合気を４０ｍ／ｓ〜２２
０ｍ／ｓでポート出口から噴出させるようにし、かつ、
空気比１．０以下で運転するようにしたものである。
（実施例）
つぎに、本発明を実施例である図面にしたがって説明す
る。
る。
第１図は、本発明にかかる中間混合型ガスバーナ２０を
示し、２１はガス燃料管、２２はバーナチップで、この
バーナチップ２２の中央には凹部からなるガスヘッダ２
３が設けである。そして、前記バーナチップ２２の先端
はガスｔ＼ツダ２３内に適宜手段で挿入固定されている
。
示し、２１はガス燃料管、２２はバーナチップで、この
バーナチップ２２の中央には凹部からなるガスヘッダ２
３が設けである。そして、前記バーナチップ２２の先端
はガスｔ＼ツダ２３内に適宜手段で挿入固定されている
。
３０はバーナ外管で、その先端は前記バーナチップ２２
の外周に固定されるとともに、その後端はレール板３２
でバーナ外管３０のフランジ部３１に取り付けられ、前
記ガス燃料管２１との間で燃焼用空気通路３３が形成さ
れている。なお、３４はバーナ外管３０に設けた燃焼用
空気供給管である。
の外周に固定されるとともに、その後端はレール板３２
でバーナ外管３０のフランジ部３１に取り付けられ、前
記ガス燃料管２１との間で燃焼用空気通路３３が形成さ
れている。なお、３４はバーナ外管３０に設けた燃焼用
空気供給管である。
前記バーナチップ２２には、前記燃焼用空気通路３３と
連通ずる空気ノズル２４が、バーナ軸線から１０°〜３
０°の広がり角度α０を有しく第２図参照）、かつ、バ
ーナ軸線に対して７°〜３５°で設けるが、より広い安
定範囲を得るためには１３°〜２０°の旋回角β０を有
するように設けである（第３図参照）。また、前記バー
ナチップ２２には前記ガスヘッダ２３と空気ノズル２４
とを連通ずるガスノズル２５が設けである。このガスノ
ズル２５は、前記空気ノズル２４に対してθ°が鋭角に
なるように連通し、この連通（合流）点の下流で混合ポ
ート２６を形成している。
連通ずる空気ノズル２４が、バーナ軸線から１０°〜３
０°の広がり角度α０を有しく第２図参照）、かつ、バ
ーナ軸線に対して７°〜３５°で設けるが、より広い安
定範囲を得るためには１３°〜２０°の旋回角β０を有
するように設けである（第３図参照）。また、前記バー
ナチップ２２には前記ガスヘッダ２３と空気ノズル２４
とを連通ずるガスノズル２５が設けである。このガスノ
ズル２５は、前記空気ノズル２４に対してθ°が鋭角に
なるように連通し、この連通（合流）点の下流で混合ポ
ート２６を形成している。
前記構成からなるバーナ２０は、炉壁３５に設けた装着
孔３６に挿入され、ンール機構３８により固定される。
孔３６に挿入され、ンール機構３８により固定される。
なお、３７は燃焼室である。
前記構成において、空燃比１．０以下としてガス燃料と
燃焼用空気とが供給されると、ガス燃料はガスノズル２
５を通って燃焼用空気と合流し、混合ポート２６で十分
混合された状態でポート出口２７から高速で燃焼室３７
に旋回しながら噴出して燃焼する。
燃焼用空気とが供給されると、ガス燃料はガスノズル２
５を通って燃焼用空気と合流し、混合ポート２６で十分
混合された状態でポート出口２７から高速で燃焼室３７
に旋回しながら噴出して燃焼する。
この場合、前記混合気のポート出口２７での噴出速度は
４０ｍ／ｓ〜２２０ｍ／ｓの範囲としている。
４０ｍ／ｓ〜２２０ｍ／ｓの範囲としている。
これは、あまり噴出速度が大であると、保炎機能が阻害
されて、いわゆる吹飛現象が生じるためであり、逆に小
さいと、混合ポート２６内での燃料ガスと空気との混合
が不完全になるので、火炎からの遊離酸素が多くなるた
めである。したがって、不酸化直火加熱用としては約１
００ｍ／ｓ〜２３０ｍ／ｓの範囲の噴出速度が特に有効
である。また、下記するように、本発明にかかるバーナ
では、高温予熱燃焼用空気の使用が可能であるため、こ
のときの最大速度が約２２０ｍ／ｓであり、常温熱燃焼
用空気使用の場合の最大速度が１３０ｍ／ｓである。
されて、いわゆる吹飛現象が生じるためであり、逆に小
さいと、混合ポート２６内での燃料ガスと空気との混合
が不完全になるので、火炎からの遊離酸素が多くなるた
めである。したがって、不酸化直火加熱用としては約１
００ｍ／ｓ〜２３０ｍ／ｓの範囲の噴出速度が特に有効
である。また、下記するように、本発明にかかるバーナ
では、高温予熱燃焼用空気の使用が可能であるため、こ
のときの最大速度が約２２０ｍ／ｓであり、常温熱燃焼
用空気使用の場合の最大速度が１３０ｍ／ｓである。
前述のようにポート出口２７から噴出した混合ガスは、
混合ポート２６で十分に混合され、かつ、最適な速度で
噴出して燃焼するため、途中で混合ガス中の酸素が遊離
することがない。
混合ポート２６で十分に混合され、かつ、最適な速度で
噴出して燃焼するため、途中で混合ガス中の酸素が遊離
することがない。
なお、第４図に示すように、バーナチップ２２に複数の
空気専用ノズル２８を設け、このノズル２８をバーナチ
ップ２２の外周に設けた環状凹溝２９に連通するように
し、全燃焼用空気の２５％程度をこの環状凹溝２９から
噴出させるようにすると、この空気は低速でバーナタイ
ルの内面に沿って流れ、逆流してくる濃未燃混合気を燃
焼する。
空気専用ノズル２８を設け、このノズル２８をバーナチ
ップ２２の外周に設けた環状凹溝２９に連通するように
し、全燃焼用空気の２５％程度をこの環状凹溝２９から
噴出させるようにすると、この空気は低速でバーナタイ
ルの内面に沿って流れ、逆流してくる濃未燃混合気を燃
焼する。
この空気は１０〜３０％の範囲であっても逆流混合気を
燃焼できる。また、この空気を旋回して供給してもよい
。
燃焼できる。また、この空気を旋回して供給してもよい
。
したがって、このようにすることにより、強還元性の燃
焼ガスが加熱材に当たるため、無酸化加熱性能を向上さ
せることができる。
焼ガスが加熱材に当たるため、無酸化加熱性能を向上さ
せることができる。
（発明の効果）
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、ガス燃
料と熱燃焼用空気とはバーナチップの内部で高速混合す
るため完全な予混合を行うことができ、かつ、この混合
気は高速でポート出口から噴出するため、極めて短時間
で燃焼を完結する。したがって、炉内に浮遊する遊離酸
素がほとんど存在しないため、空気比１．０以下で運転
する直下無酸化加熱に最適である。
料と熱燃焼用空気とはバーナチップの内部で高速混合す
るため完全な予混合を行うことができ、かつ、この混合
気は高速でポート出口から噴出するため、極めて短時間
で燃焼を完結する。したがって、炉内に浮遊する遊離酸
素がほとんど存在しないため、空気比１．０以下で運転
する直下無酸化加熱に最適である。
また、混合気はポートから高速で噴出するため、ターン
ダウンとしてもバーナチップ内部への逆火は生じない。
ダウンとしてもバーナチップ内部への逆火は生じない。
さらに、ガス燃料と燃焼用空気とは予め混合するもので
なく、空気ノズルの中間部で高速流によって混合するも
のであるため、燃焼用空気として高温予熱空気を使用す
ることができる。
なく、空気ノズルの中間部で高速流によって混合するも
のであるため、燃焼用空気として高温予熱空気を使用す
ることができる。
なお、バーナチップの外周から燃焼用空気の一部を炉内
に供給するようにすれば、還元性の強い燃焼ガスが炉内
の加熱材料に当たることとなり無酸化加熱性能をさらに
向上させることができる。
に供給するようにすれば、還元性の強い燃焼ガスが炉内
の加熱材料に当たることとなり無酸化加熱性能をさらに
向上させることができる。
第１図は本発明にかかる中間混合型ガスバーナの断面図
、第２図は第１図の部分拡大断面図、第３図は第２図の
正面図、第４図は変形例を示す部分拡大断面図で、第５
図は従来のノズルミックス型バーナの断面図である。 ２１・・・ガス燃料管、 ２２・・・バーナチップ、
合ポート、２８・・・空気専用ノズル、２９・・・環状
凹溝、３０・・・バーナ外管、３３・・・燃焼用空気通
路。 特 許 出 願 人 中外炉工業株式会社代 理 人
弁理士 青白 葆 ほか２名第４図 第５図 手続補正書（自発） 昭和６１年２月１３日 １、事件の表示 昭和６０年特許願第 ３７１９０ 号２、発
明の名称 中間混合型ガスバーナ ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 ４、代理人 ７、補正の内容 （１）明細書中、次の箇所を補正する。 ■第３頁！３〜１５行「ガスバーナ・・・・有する。」
とあるを、次の通り補正する。 「ガスバーナとして最適状態で使用するには、適用範囲
に制約が生じることがあり、バーナをターンダウンする
と前記の傾向は更に増長される。」■第４頁３〜６行「
また、・・・・有していた。」とあるを、削除する。 ■第４頁１７行「このノズルに対して上流側で」とある
を、「このノズルの上流側となす角が」と補正する。“ ■第７頁９行「不酸化」とあるを、「無酸化」と補正す
る。 ■第８頁１５行「熱燃焼用空気」とあるを、「燃焼用空
気」と補正する。 ■第８頁２０行「直下」とあるを、「直火」と補正する
。 以上
、第２図は第１図の部分拡大断面図、第３図は第２図の
正面図、第４図は変形例を示す部分拡大断面図で、第５
図は従来のノズルミックス型バーナの断面図である。 ２１・・・ガス燃料管、 ２２・・・バーナチップ、
合ポート、２８・・・空気専用ノズル、２９・・・環状
凹溝、３０・・・バーナ外管、３３・・・燃焼用空気通
路。 特 許 出 願 人 中外炉工業株式会社代 理 人
弁理士 青白 葆 ほか２名第４図 第５図 手続補正書（自発） 昭和６１年２月１３日 １、事件の表示 昭和６０年特許願第 ３７１９０ 号２、発
明の名称 中間混合型ガスバーナ ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 ４、代理人 ７、補正の内容 （１）明細書中、次の箇所を補正する。 ■第３頁！３〜１５行「ガスバーナ・・・・有する。」
とあるを、次の通り補正する。 「ガスバーナとして最適状態で使用するには、適用範囲
に制約が生じることがあり、バーナをターンダウンする
と前記の傾向は更に増長される。」■第４頁３〜６行「
また、・・・・有していた。」とあるを、削除する。 ■第４頁１７行「このノズルに対して上流側で」とある
を、「このノズルの上流側となす角が」と補正する。“ ■第７頁９行「不酸化」とあるを、「無酸化」と補正す
る。 ■第８頁１５行「熱燃焼用空気」とあるを、「燃焼用空
気」と補正する。 ■第８頁２０行「直下」とあるを、「直火」と補正する
。 以上
Claims (2)
- （１）ガス燃料が管を通して供給され、燃焼用空気がガ
ス燃料管の周囲に形成された通路を通して供給されるバ
ーナにおいて、バーナ先端に設けたバーナチップ内に、
前記燃焼用空気通路に連通する空気ノズルを設けるとと
もに、このノズルに対して上流側で鋭角に連通する、前
記ガス燃料管と連通するガスノズルを設け、かつ、両ノ
ズルの合流点下流で混合ポートを形成し、この混合ポー
トで燃焼用空気とガス燃料とを衝突混合させ、この混合
気を２２０ｍ／ｓ以下の高速でポート出口から噴出させ
るようにし、かつ、空気比１．０以下で運転するように
したことを特徴とする中間混合型ガスバーナ。 - （２）前記バーナチップが、前記空気ノズルの外方に設
けた複数の空気専用ノズルを介してバーナチップ外周に
燃焼用空気を供給する環状凹溝を有することを特徴とす
る前記特許請求の範囲第１項に記載の中間混合型ガスバ
ーナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3719085A JPS61195206A (ja) | 1985-02-25 | 1985-02-25 | 中間混合型ガスバ−ナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3719085A JPS61195206A (ja) | 1985-02-25 | 1985-02-25 | 中間混合型ガスバ−ナ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61195206A true JPS61195206A (ja) | 1986-08-29 |
| JPH037843B2 JPH037843B2 (ja) | 1991-02-04 |
Family
ID=12490654
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3719085A Granted JPS61195206A (ja) | 1985-02-25 | 1985-02-25 | 中間混合型ガスバ−ナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61195206A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100628685B1 (ko) * | 2000-11-25 | 2006-09-28 | 주식회사 포스코 | 역화방지용 직화로의 메인버너 |
| KR100728834B1 (ko) * | 2000-09-27 | 2007-06-15 | 주식회사 포스코 | 직화로의 노즐 믹서 버너 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51155440U (ja) * | 1975-06-05 | 1976-12-11 | ||
| JPS5260443A (en) * | 1975-10-31 | 1977-05-18 | Zink Co John | Burner device for liquid |
| JPS55136930U (ja) * | 1979-03-20 | 1980-09-29 |
-
1985
- 1985-02-25 JP JP3719085A patent/JPS61195206A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51155440U (ja) * | 1975-06-05 | 1976-12-11 | ||
| JPS5260443A (en) * | 1975-10-31 | 1977-05-18 | Zink Co John | Burner device for liquid |
| JPS55136930U (ja) * | 1979-03-20 | 1980-09-29 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100728834B1 (ko) * | 2000-09-27 | 2007-06-15 | 주식회사 포스코 | 직화로의 노즐 믹서 버너 |
| KR100628685B1 (ko) * | 2000-11-25 | 2006-09-28 | 주식회사 포스코 | 역화방지용 직화로의 메인버너 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH037843B2 (ja) | 1991-02-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |