JPS61256112A - 面燃焼バ−ナ及びこれを利用した熱交換装置 - Google Patents

面燃焼バ−ナ及びこれを利用した熱交換装置

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JPS61256112A
JPS61256112A JP60097583A JP9758385A JPS61256112A JP S61256112 A JPS61256112 A JP S61256112A JP 60097583 A JP60097583 A JP 60097583A JP 9758385 A JP9758385 A JP 9758385A JP S61256112 A JPS61256112 A JP S61256112A
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JP
Japan
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combustion
gas
burner
premixed gas
cooling box
Prior art date
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Pending
Application number
JP60097583A
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English (en)
Inventor
Kazu Igarashi
五十嵐 和
Zenji Fujiwara
藤原 善治
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Kawasaki Steel Corp filed Critical Kawasaki Steel Corp
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Publication of JPS61256112A publication Critical patent/JPS61256112A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23DBURNERS
    • F23D14/00Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/46Details, e.g. noise reduction means
    • F23D14/72Safety devices, e.g. operative in case of failure of gas supply
    • F23D14/82Preventing flashback or blowback
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23DBURNERS
    • F23D14/00Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/46Details, e.g. noise reduction means
    • F23D14/72Safety devices, e.g. operative in case of failure of gas supply
    • F23D14/78Cooling burner parts
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/30Technologies for a more efficient combustion or heat usage

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Details Of Fluid Heaters (AREA)
  • Gas 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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、燃焼用のガスと空気とを混合してなる予混
合ガスを、その冷却部を通過後に燃焼させることにより
、ターンダウン等により供給予混合ガスの供給圧力が減
少したときにも逆火現象が発生することを防止する。
〔従来の技術〕
従来の面燃焼バーナとしては第5図に示すようなものが
ある。即ち、燃焼用のガスの供給管1と燃焼用空気の供
給管2とが、枠3の下部に形成された混合室4に接続さ
れており、ここで燃焼用ガスと燃焼用空気とが混合され
てなる予混合ガスが、混合室4の下流側である上側にあ
る通気性パネル5を通過して上昇し、この通気性パネル
5の上面付近で前記予混合ガスが面状をなし7て燃焼す
る。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、このような従来の面燃焼バーナにあって
は、大幅なターンダウンを行って火炎を小さくする場合
等に、供給される予混合ガスの流゛\ 速が低くなるために燃焼位置が上流側に移動して、混合
室4内部等で爆発をおこす危険がある。また、適正なタ
ーンダウンであっても、通気性パネル5の通気孔が均一
でない場合には、通気性パネル5上面の赤熱度が均一で
なくなるため逆火を起こしやすくなる。さらに通気性パ
ネル5と枠3との接合も緊密であることが要求され、一
度逆火を起こすと爆発の衝撃で通気性パネル5に亀裂が
入ることが多(、この亀裂によりさらに逆火を起こすと
いう悪循環を生じて、その結果短時日でバーナが使用不
可能になるという問題点もあった。
この発明は、このような従来技術の問題点に着目してな
されたものであり、前記逆火を防止して、予混合ガスの
供給量の変化にかかわらず常時安定した状態で面状をな
しての燃焼を可能にすることを目的としている。
〔問題点を解決するための手段〕
第1の発明は、ガスと空気とを混合して予混合ガスを作
る混合室の下流側に、内部を冷却用流体が通過する冷却
ボックスを取付け、この冷却ボックスの下流側に燃焼室
を形成し、冷却ボックスに、混合室から燃焼室に向けて
予混合ガスが通過する多数の通過孔を開設して、これを
通過中の予混合ガスを冷却するようにして面燃焼バーナ
を構成している。
また第2の発明は、前記第1発明の面燃焼バーナの前記
燃焼室の下流側に、多孔質物体を挟んで、被加熱流体が
通過するフィン付き蛇管を配置して熱交換装置を構成す
る。
〔作用〕
燃焼用のガスと空気とが混合室において混合されてなる
予混合ガスは、冷却ボックスの通過孔を通過して燃焼空
間に供給され、ここで燃焼される。
通過孔は冷却ボックスの内部を通過する冷却流体により
冷却されていて、その通過孔を通過中の予混合ガスを着
火温度より低い温度に維持する。そこで、バーナの燃焼
温度を低下させる目的で、供給される予混合ガスの量を
少なくし、その供給速度を低下させると、燃焼室で行わ
れていた着火の位置が徐々に混合室側に移動しようとす
るが、冷却ボックスの通過孔を通過中の予混合ガスは前
記の通り着火温度より低く維持されているから、通過孔
を通過中の予混合ガスには着火しない。このため、混合
室内で予混合ガスに着火することがないから、逆火現象
を発生するおそれはない。
また熱交換装置の発明によれば、前記バーナの作用に加
えて次の作用を有する。即ち、前記バーナの燃焼室で燃
焼された燃焼ガスは多孔質物体を加熱して当該多孔質物
体を赤熱させ、その排ガスは多孔質物体を通過してフィ
ン付き蛇管を加熱した後に排出される。その一方、燃焼
室で燃焼されなかった未燃焼ガスは多孔質物体を通過中
に燃焼され、これによっても多孔質物体は加熱赤熱され
る。そして、フィン付き蛇管は前記排ガスによって加熱
される一方、加熱赤熱された多孔質物体の輻射熱によっ
ても加熱されるから、前記蛇管内を通過する流体は効率
良く熱交換されて加熱される。
また前記多孔質物体は、燃焼ガスの燃焼時には常時加熱
されているため、冷却ボックスの通過孔を通って燃焼室
に供給される予混合ガスを、その燃焼室及び多孔質物体
内において完全燃焼させる。
そして、予混合ガスの供給圧力が大になった所謂高負荷
燃焼時にも炎が吹き飛ぶ現象(ブローオフ現象)が発生
することもない。
〔実施例〕
第1〜4図は実施例を示すものであり、その第1.2図
には熱交換装置が示され、第3〜4図には前記熱交換装
置のバーナが示される。
6は枠であり、その底には燃焼用のガスの供給管7と燃
焼用の空気の供給管8とが接続され、且つ枠6の底部に
は燃焼用のガスと空気とを混合する混合室9が形成され
る。混合室9の下流側である上側には冷却ボックス10
が配置され、この冷却ボックス10には、混合室9の予
混合ガスを後述の燃焼室12に向けて通過させる通過孔
11が多数形成される。i11過孔11はこの実施例で
は途中で曲がっている構造になっていて、これを通過す
る予混合ガスの通過時間を長くすることによりその冷却
効果を確保しているが、通過孔11の径や長さ等の条件
によってはその形状を自在に設定できるものとする。冷
却ボックス10には冷却用の流体として水が通過するよ
うにしである。10aがその水の流入管、10bがその
水の流出管である。なお、この流体としては気体を用い
ることも可能であり、また通過孔11の径9間隔、数等
の条件は、通過孔11を通過する予混合ガスが、この通
過位置において着火温度より低い温度になるように設計
するものとする。
冷却ボックス10の下流側である上側には燃焼室12が
形成される。この燃焼室12は冷却ボックス10の上側
に形成された面状の空間であり、その高さはあまり大き
くない。
かくして混合室9と、通過孔11が形成された冷却ボッ
クス10と、燃焼室12とでバーナAを構成する。
枠6を上方に延長して、その内部で、燃焼室12の下流
側である上側には多孔質物体13が固定される。この多
孔質物体13は耐熱性素材、例えばセラミックス、金属
1石綿等を材料としていて、気体を下流方向である上方
に向けて通過させるものとする。多孔質物体13の下流
側である上側にはフィン付き蛇管14を配置して、これ
に被加熱流体1例えば水を通過させる。14aはフィン
付き蛇管14のフィンである。
前記バーナAと多孔質物体13とフィン付き蛇管14と
でこの実施例の熱交換装置を構成する。
而して、混合室9において燃焼用のガスと空気とが充分
に混合されてなる予混合ガスは、冷却用流体により冷却
された冷却ボックス10の通過孔11を通過して、この
通過部分で冷却され、燃焼室12に供給されて燃焼ガス
となる。この燃焼ガスは、別途用意される点火装置によ
る点火又は既に燃焼しているガスの熱により、常に燃焼
室12で面状をなして燃焼して多孔質物体13を加熱す
る。
また、未燃焼ガスがあっても、それは多孔質物体13内
を上に向けて通過する間に燃焼されて、これによっても
多孔質物体13は加熱され赤熱される。
そして、多孔質物体13は、燃焼排ガスを、その内部で
上方に通過させて、これによりフィン付き蛇管14を介
してその内部の流体との間で熱交換を行い、その流体を
加熱する。一方、前記燃焼により加熱されて赤熱された
多孔質物体13の輻射熱も、フィン付き蛇管14内の流
体を加熱する。
かくしてフィン付き蛇管14内を通過する流体は、燃焼
排ガスと多孔質物体13の輻射熱との両者によって効率
よく加熱されることになる。
また前記多孔質物体13は、燃焼ガスの燃焼時には常時
加熱されているため、供給された予混合ガスを完全燃焼
させるから、これによっても熱交換効率を向上させる。
さらに平常時は、冷却ボックス10と多孔質物体13と
の間の燃焼室12において前記燃焼がなされる。一方、
予混合ガスの供給圧力が大になっての高負荷燃焼時には
、多孔質物体13が一層高温に加熱されるために火炎の
伝播速度が早いので、予混合ガスの流速が早くても、火
炎伝播速度と予混合ガスの流速との、相互に対向する方
向へのバランスがとれて、同じ位置で燃焼するから、炎
が吹き飛ぶ現象(ブローオフ現象)が発生することを防
止することもできる。
一方、通過孔11は冷却ボックス10内を通過する流体
により冷却されていて、その通過孔11を通過中の予混
合ガスを着火温度より低い温度に維持する。そこで、バ
ーナAの燃焼温度を低下させる目的で、供給される予混
合ガスの量を少なくし、その供給速度を低下させると、
燃焼室12で行われていた着火の位置が徐々に混合室9
側に移動しようとするが、通過孔11を通過中の予混合
ガスは前記の通り着火温度より低(維持されているから
、通過孔11を通過中の予混合ガスには着火しない。こ
のため、混合室9内で予混合ガスに着火することがない
から、逆火現象を発生ずるおそれはない。なお、予混合
ガスは通過孔11ばかりでなく冷却ボックス10の表面
においても冷却される。
なお、この実施例では冷却ボックス10とフィン付き蛇
管14とに個別に水を通しているが、冷却ボックス10
の出口の管10bをフィン付き蛇′k       管
14の入り口に連続させることも可能である。
〔発明の効果〕
以上説明したように、この発明によれば、混合室と燃焼
室との間に、冷却ボックスの通過孔が介在するため、通
過孔においては予混合ガスが着火温度より低くなってい
る。そこで、予混合ガスの供給速度を低下させると、燃
焼室で行われていた着火の位置が徐々に混合室側に移動
しようとするが、通過孔を通過中の予混合ガスは前記の
通り着火温度より低く維持されているから、通過孔を通
過中の予混合ガスには着火しない。従って、混合室内で
予混合ガスに着火することがないから、逆火現象が発生
するおそれはない。
また、この発明の熱交換装置によれば、前記した効果に
加えて、予混合ガスの供給圧力が大になっての高負荷燃
焼時にも、炎が吹き飛ぶ現象(ブローオフ現象)を防止
できるから、不完全燃焼の防止に貢献することができる
効果もある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例を示す一部破断斜視図、第
2図は第1図のIf−U線断面図、第3図はこの発明の
バーナを示す斜視図、第4図は第3図のIV−■線断面
図、第5図は従来例を示す半断面図である。 A・・・バーナ、6・・・枠、7・・・ガスの供給管、
8・・・空気の供給管、9・・・混合室、10・・・冷
却ボックス、11・・・通過孔、12・・・燃焼室、1
3・・・多孔質物体、14・・・フィン付き蛇管。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ガスと空気とを混合して予混合ガスを作る混合室
    の下流側に、内部を冷却用流体が通過する冷却ボックス
    を取付け、この冷却ボックスの下流側に燃焼室を形成し
    、冷却ボックスに、混合室から燃焼室に向けて予混合ガ
    スが通過する多数の通過孔を開設して、これを通過中の
    予混合ガスを冷却するように構成したことを特徴とする
    面燃焼バーナ。
  2. (2)ガスと空気とを混合して予混合ガスを作る混合室
    の下流側に、内部を冷却用流体が通過する冷却ボックス
    を取付け、この冷却ボックスの下流側に燃焼室を形成し
    、冷却ボックスに、混合室から燃焼室に向けて予混合ガ
    スが通過する多数の通過孔を開設して、これを通過中の
    予混合ガスを冷却するようにして面燃焼バーナを構成し
    、この面燃焼バーナの前記燃焼室の下流側に、多孔質物
    体を挟んで、被加熱流体が通過するフィン付き蛇管を配
    置したことを特徴とする熱交換装置。
JP60097583A 1985-05-08 1985-05-08 面燃焼バ−ナ及びこれを利用した熱交換装置 Pending JPS61256112A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01106724U (ja) * 1987-12-28 1989-07-18
CN109425113A (zh) * 2017-08-24 2019-03-05 香港中华煤气有限公司 用于燃气用具的悬架
KR20210000949A (ko) * 2019-06-26 2021-01-06 배한길 가스용 저 녹스형 평면 연소 버너

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