JPS61259009A - 自由火炎バ−ナ - Google Patents
自由火炎バ−ナInfo
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- JPS61259009A JPS61259009A JP61047500A JP4750086A JPS61259009A JP S61259009 A JPS61259009 A JP S61259009A JP 61047500 A JP61047500 A JP 61047500A JP 4750086 A JP4750086 A JP 4750086A JP S61259009 A JPS61259009 A JP S61259009A
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D11/00—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space
- F23D11/10—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space the spraying being induced by a gaseous medium, e.g. water vapour
- F23D11/101—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space the spraying being induced by a gaseous medium, e.g. water vapour medium and fuel meeting before the burner outlet
- F23D11/102—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space the spraying being induced by a gaseous medium, e.g. water vapour medium and fuel meeting before the burner outlet in an internal mixing chamber
- F23D11/103—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space the spraying being induced by a gaseous medium, e.g. water vapour medium and fuel meeting before the burner outlet in an internal mixing chamber with means creating a swirl inside the mixing chamber
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C9/00—Combustion apparatus characterised by arrangements for returning combustion products or flue gases to the combustion chamber
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/34—Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery
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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）
本発明は自由火炎バーナ（ｆｒｅｅ ｆｌａｍｅ ｂｕ
ｒｎｅｒ）に関するものである。
ｒｎｅｒ）に関するものである。
（従来の技術）
燃料オイル、例えばガスオイル、軽燃料オイル（ｌｉｇ
ｈｔ ｆｕｅｌ ｏｉｌ）等のための自由火炎ハーナハ
燃料霧化装置によって区別される。
ｈｔ ｆｕｅｌ ｏｉｌ）等のための自由火炎ハーナハ
燃料霧化装置によって区別される。
燃料の霧化は装置全体の効率に大きく影響することが知
られている。この点に関して、良好な霧化は燃料消費を
良好にし、熱交換器の汚れを少なくし、また煙突に汚染
発生物を送るのを少なくする。
られている。この点に関して、良好な霧化は燃料消費を
良好にし、熱交換器の汚れを少なくし、また煙突に汚染
発生物を送るのを少なくする。
このため、燃料を数十気圧にも達する高圧で霧化ノズル
に供給する機械的霧化方法がよく用いられている。
に供給する機械的霧化方法がよく用いられている。
更に、燃料に蒸気、圧縮空気または水を混合する装置も
使用されており、これは機械的霧化より １
も効率が良い。
使用されており、これは機械的霧化より １
も効率が良い。
（発明が解決しようとする問題点）
しかしこのような装置は使用時に欠点があり、例えば蒸
気を発生させること、空気コンプレッサを設けること、
または複雑な調量装置、および混合装置を設けることが
必要である。更に、これら装置は水を蒸発させるコスト
が付加され、このことは場合によってはプラントエネル
ギ経済効率にとって不利であり、メインテナンスを頻繁
に行ったり、メインテナンス費用がかさむことになる。
気を発生させること、空気コンプレッサを設けること、
または複雑な調量装置、および混合装置を設けることが
必要である。更に、これら装置は水を蒸発させるコスト
が付加され、このことは場合によってはプラントエネル
ギ経済効率にとって不利であり、メインテナンスを頻繁
に行ったり、メインテナンス費用がかさむことになる。
燃料オイルを高速、高濃度台よび高蒸気化温度にする多
くの型式のものではオイルをノズルに供給する前に予加
熱するプレヒータを必要とし、プラントコストを更に高
めることになる。
くの型式のものではオイルをノズルに供給する前に予加
熱するプレヒータを必要とし、プラントコストを更に高
めることになる。
従って、本発明の目的は、公的仕様限界の特性のオイル
でも高い効率で霧化することができ、エネルギ消費およ
びプラントコストを高めることなく最適霧化に必要なレ
ベルまで燃料を加熱することによって上述の問題点を解
決するバーナを得るにある。
でも高い効率で霧化することができ、エネルギ消費およ
びプラントコストを高めることなく最適霧化に必要なレ
ベルまで燃料を加熱することによって上述の問題点を解
決するバーナを得るにある。
（問題点を解決するための手段）
この目的を達成するため、本発明は乱流霧化による自由
火炎バーナにおいて、燃料オイルを供給するポンプと、
燃焼空気を供給するファンと、ガス状燃焼生成物の一部
を燃焼室に供給するコンプレッサとを具え、燃料オイル
とガス状燃焼生成物の一部をガス状燃焼生成物と燃料の
乱気流を生ずる霧化ノズルに供給し、この霧化ノズルに
より燃料を微細に霧化した状態で前記乱気流を前記燃焼
室に供給する構成としたことを特徴とする。好適にはガ
ス状燃焼生成物の一部を熱交換器に通してからコンプレ
ッサの吸い込み側に送給し、熱交換器の冷却流体を、フ
ァンによって燃焼室に供給する燃焼空気とする。また前
記熱交換器を通過する流量を制御する制御部材を設け、
ガス状燃焼生成物の温度を検知する検知部材により前記
制御部材を自動的に作動させ、ガス状燃焼生成物からコ
ンプレッサに伝わる最大供給温度を制限する構成とする
とよい。
火炎バーナにおいて、燃料オイルを供給するポンプと、
燃焼空気を供給するファンと、ガス状燃焼生成物の一部
を燃焼室に供給するコンプレッサとを具え、燃料オイル
とガス状燃焼生成物の一部をガス状燃焼生成物と燃料の
乱気流を生ずる霧化ノズルに供給し、この霧化ノズルに
より燃料を微細に霧化した状態で前記乱気流を前記燃焼
室に供給する構成としたことを特徴とする。好適にはガ
ス状燃焼生成物の一部を熱交換器に通してからコンプレ
ッサの吸い込み側に送給し、熱交換器の冷却流体を、フ
ァンによって燃焼室に供給する燃焼空気とする。また前
記熱交換器を通過する流量を制御する制御部材を設け、
ガス状燃焼生成物の温度を検知する検知部材により前記
制御部材を自動的に作動させ、ガス状燃焼生成物からコ
ンプレッサに伝わる最大供給温度を制限する構成とする
とよい。
ガス状燃焼生成物を供給するパイプは、コンブレッサに
達する前にガス内に含まれている固体粒子を沈澱させる
沈澱室を有するものとして構成するとよい。
達する前にガス内に含まれている固体粒子を沈澱させる
沈澱室を有するものとして構成するとよい。
ガス状燃焼生成物を供給するパイプは、高温のガス状燃
焼生成物のない状態でバーナを始動させるとき吸引空気
を予加熱する加熱素子と、ガス状燃焼生成物があるとき
前記加熱素子を不作動にする自動遮断部材とを有するも
のとして構成するとよい。
焼生成物のない状態でバーナを始動させるとき吸引空気
を予加熱する加熱素子と、ガス状燃焼生成物があるとき
前記加熱素子を不作動にする自動遮断部材とを有するも
のとして構成するとよい。
好適には 前記加熱素子を前記沈澱室に配置した、前記
加熱素子は電気抵抗素子とし、前記自動遮断部材はガス
状燃焼生成物の温度を測定するサーモスタットとすると
よい。
加熱素子は電気抵抗素子とし、前記自動遮断部材はガス
状燃焼生成物の温度を測定するサーモスタットとすると
よい。
前記ノズルは、燃料に回転運動を与えて混合室に供給す
る複数個の傾斜孔を有するインジェクタを設け、前記混
合室には、環状のヘッダからガス状燃焼生成物を供給す
る複数個の螺旋状の孔を開口させ、これら螺旋状の孔に
より前記傾斜孔により生ずる燃料の回転方向とは逆の方
向の回転を前記ガス状燃焼生成物に与え、前記混合室は
ガスと燃料の混合気を燃焼室に供給するオリフィスを設
けだものとして構成するとよい。
る複数個の傾斜孔を有するインジェクタを設け、前記混
合室には、環状のヘッダからガス状燃焼生成物を供給す
る複数個の螺旋状の孔を開口させ、これら螺旋状の孔に
より前記傾斜孔により生ずる燃料の回転方向とは逆の方
向の回転を前記ガス状燃焼生成物に与え、前記混合室は
ガスと燃料の混合気を燃焼室に供給するオリフィスを設
けだものとして構成するとよい。
（実施例）
次に、図面につき本発明の好適な実施例を説明する。
第１図は、発熱装置（ｔｈｅｒｍａｌ １ｎｓｔａｌｌ
ａｔｉｏｎ）のためのバーナ（ｂｕｒｎｅｒ）を示し、
このバーナは燃料オイル供給用のポンプ１を有し、この
ポンプに圧力制御器２を設け、ポンプの上流域にはフィ
ルタ３を設け、燃料パイプ５を介して燃料を霧化混合用
のノズル４に供給し、この燃料バイブ５には自動閉止弁
６設ける。
ａｔｉｏｎ）のためのバーナ（ｂｕｒｎｅｒ）を示し、
このバーナは燃料オイル供給用のポンプ１を有し、この
ポンプに圧力制御器２を設け、ポンプの上流域にはフィ
ルタ３を設け、燃料パイプ５を介して燃料を霧化混合用
のノズル４に供給し、この燃料バイブ５には自動閉止弁
６設ける。
燃焼空気を燃焼室９の開口部にファン７および導管８を
経て供給する。
経て供給する。
燃焼室９において、例えば詳細には説明しない管束等に
より熱交換を行った後、煙道ガスを煙突１０に送る。こ
の高温の煙道ガスの一部をバイブ１１により引き込んで
コンプレッサ１２によりノズル４に供給する。
１パイプ１１に
沿って、煙道ガスに含まれる非燃焼固体粒子を堆積させ
る沈澱室１３と、熱交換器１４とを設け、この熱交換器
１４により煙道ガスを冷却してからコンプレッサ１２に
送る。即ち煙道ガスの温度はコンプレッサにとっては高
すぎるためである。
より熱交換を行った後、煙道ガスを煙突１０に送る。こ
の高温の煙道ガスの一部をバイブ１１により引き込んで
コンプレッサ１２によりノズル４に供給する。
１パイプ１１に
沿って、煙道ガスに含まれる非燃焼固体粒子を堆積させ
る沈澱室１３と、熱交換器１４とを設け、この熱交換器
１４により煙道ガスを冷却してからコンプレッサ１２に
送る。即ち煙道ガスの温度はコンプレッサにとっては高
すぎるためである。
コンプレッサ１２により供給されるガス状燃焼生成物の
景は、バイパス弁１２ａにより調整して燃料対供給ガス
状燃焼生成物比を最適にし、最良の霧化を行うことがで
きるようする。バイパス弁１２ａは自動的に制御し、異
なるバーナ作動負荷に適合しうるようにする。
景は、バイパス弁１２ａにより調整して燃料対供給ガス
状燃焼生成物比を最適にし、最良の霧化を行うことがで
きるようする。バイパス弁１２ａは自動的に制御し、異
なるバーナ作動負荷に適合しうるようにする。
熱交換器１４への通過量は自動作動のダンパ１５により
制御し、このダンパ１５はガス温度センサにより制御す
る。熱交換器１４の冷却流体はファン７の実際の吸引空
気とし、煙道ガスから取出した熱は燃焼空気における熱
量として回収され、従って燃焼により生ずる熱に負荷さ
れる。
制御し、このダンパ１５はガス温度センサにより制御す
る。熱交換器１４の冷却流体はファン７の実際の吸引空
気とし、煙道ガスから取出した熱は燃焼空気における熱
量として回収され、従って燃焼により生ずる熱に負荷さ
れる。
沈澱室１３に右いて、加熱素子即ちヒータ１６例えば電
気抵抗素子を設け、装置の始動の際即ち高温ガス状燃焼
生成物が存在しないとき吸引した空気を加熱し、初期の
空気および燃料混合体即ち混合気を霧化のために最適な
温度にする。沈澱室１３の底部において開閉ドア１３ａ
を設け、沈澱室１３を空にし、周期的に清掃できるよう
にする。
気抵抗素子を設け、装置の始動の際即ち高温ガス状燃焼
生成物が存在しないとき吸引した空気を加熱し、初期の
空気および燃料混合体即ち混合気を霧化のために最適な
温度にする。沈澱室１３の底部において開閉ドア１３ａ
を設け、沈澱室１３を空にし、周期的に清掃できるよう
にする。
ヒータ１６に自動遮断部材を設け、ガス状燃焼生成物が
到来し始めたときにこの自動遮断部材が動作するように
する。このガス状燃焼生成物はヒータにより生ずる温度
よりも高い温度であるからである。
到来し始めたときにこの自動遮断部材が動作するように
する。このガス状燃焼生成物はヒータにより生ずる温度
よりも高い温度であるからである。
バーナは、更に光電セルまたはフォトレジスタにより構
成した電気的なセンサ１７を設け、このセンサは自動閉
止弁６のアクチュエータ１８に作用し、バーナの火炎が
消えたとき閉止弁を閉じて燃焼流を遮断し、装置全体の
動作を停止するようにする。
成した電気的なセンサ１７を設け、このセンサは自動閉
止弁６のアクチュエータ１８に作用し、バーナの火炎が
消えたとき閉止弁を閉じて燃焼流を遮断し、装置全体の
動作を停止するようにする。
高圧変圧器１９を設け、始動の際に一対の電極２０に電
圧を供給し、混合気に点火する。マウスピース２９およ
び保炎板（ｆｌａｍｅ ｄｉｓｃ）３Ｑにより火炎を均
一に分布させ、火炎の前面を収縮した一定長さの状態に
維持する。
圧を供給し、混合気に点火する。マウスピース２９およ
び保炎板（ｆｌａｍｅ ｄｉｓｃ）３Ｑにより火炎を均
一に分布させ、火炎の前面を収縮した一定長さの状態に
維持する。
好適には、ポンプ１、ファン７およびコンプレッサ１２
をこれらの配置および回転速度の条件が許せば単独の伝
動モータにより作動させるとよい。
をこれらの配置および回転速度の条件が許せば単独の伝
動モータにより作動させるとよい。
第２および３図に、霧化用のノズル４の好適例を示し、
このノズルは燃料バイブ５の出口に配置したノズル本体
２１により構成し、この本体２１にフィルタ素子２２を
担持する。内部に傾斜孔２４を設けたインジェクタ２３
を取付け、これら傾斜孔２４は燃料が下流域の混合室２
５に流入するとき反時計方向の回転を生ずるよう接線方
向に指向させる。
このノズルは燃料バイブ５の出口に配置したノズル本体
２１により構成し、この本体２１にフィルタ素子２２を
担持する。内部に傾斜孔２４を設けたインジェクタ２３
を取付け、これら傾斜孔２４は燃料が下流域の混合室２
５に流入するとき反時計方向の回転を生ずるよう接線方
向に指向させる。
本体２１の内側では煙道ガス供給用のパイ・プ１１に接
続した環状のヘッダ（ｈｅａｄｅｒ） ２６を設け、こ
のヘッダ２６から加圧されたガス状燃焼生成物を混合室
２５に数個の螺旋状の孔２７を通して供給する。これら
孔２７は、ガス状燃焼生成物即ち燃焼ガスが混合室２５
に流入するときこの燃焼ガスに時計方向の回転を与える
ように配設する。
続した環状のヘッダ（ｈｅａｄｅｒ） ２６を設け、こ
のヘッダ２６から加圧されたガス状燃焼生成物を混合室
２５に数個の螺旋状の孔２７を通して供給する。これら
孔２７は、ガス状燃焼生成物即ち燃焼ガスが混合室２５
に流入するときこの燃焼ガスに時計方向の回転を与える
ように配設する。
混合室２５内で形成された混合気は、オリフィス２８か
ら燃焼室９に放出される。
ら燃焼室９に放出される。
（発明の効果）
混合室により生じた相当激しい乱気流による燃料と高温
のガス状燃焼生成物との混合により、最適の燃料霧化が
得られる。こことは、とくにノズルにおいて低燃料供給
圧力を使用すことができ、コンプレッサのエネルギ消費
量を完全に相殺するに十分な大きなエネルギ節減が得ら
れることを意味する。更に、ノズルにおける低燃料供給
圧力は燃料が通過するパイプの断面積を従来技術のバー
ナよりも大きくできることを意味し、従って、特に低容
量バーナでも仕様条件が厳しくなくなる。
のガス状燃焼生成物との混合により、最適の燃料霧化が
得られる。こことは、とくにノズルにおいて低燃料供給
圧力を使用すことができ、コンプレッサのエネルギ消費
量を完全に相殺するに十分な大きなエネルギ節減が得ら
れることを意味する。更に、ノズルにおける低燃料供給
圧力は燃料が通過するパイプの断面積を従来技術のバー
ナよりも大きくできることを意味し、従って、特に低容
量バーナでも仕様条件が厳しくなくなる。
更に、本発明によるバーナは、加熱コストを増加させず
にガス状燃焼生成物の熱量を使用することにより燃料オ
イルを予加熱することができ都合がよい。
にガス状燃焼生成物の熱量を使用することにより燃料オ
イルを予加熱することができ都合がよい。
また、本発明によれば、図示はしないが２個のノズルも
使用することができ、これらノズルを個別（ご制御する
こともできる。
使用することができ、これらノズルを個別（ご制御する
こともできる。
上述したところは本発明バーナの一例を示したに過ぎず
請求の範囲において種々の変更を加えることができるこ
と勿論である。
請求の範囲において種々の変更を加えることができるこ
と勿論である。
第１図は、本発明による装置の線図的説明図、第２図は
、第１図装置のノズルの縦断面図、第３図は、第２図の
■−■線上の断面図である。
、第１図装置のノズルの縦断面図、第３図は、第２図の
■−■線上の断面図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、乱流霧化による自由火炎バーナにおいて、燃料オイ
ルを供給するポンプと、燃焼空気を供給するファンと、
ガス状燃焼生成物の一部を燃焼室に供給するコンプレッ
サとを具え、燃料オイルとガス状燃焼生成物の一部をガ
ス状燃焼生成物と燃料の乱気流を生ずる霧化ノズルに供
給し、この霧化ノズルにより燃料を微細に霧化した状態
で前記乱気流を前記燃焼室に供給する構成としたことを
特徴とする自由火炎バーナ。 ２、ガス状燃焼生成物の一部を熱交換器に通してからコ
ンプレッサの吸い込み側に送給し、熱交換器の冷却流体
を、ファンによって燃焼室に供給する燃焼空気としたこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の自由火炎
バーナ。 ３、前記熱交換器を通過する流量を制御する制御部材を
設け、ガス状燃焼生成物の温度を検知する検知部材によ
り前記制御部材を自動的に作動させ、ガス状燃焼生成物
からコンプレッサに伝わる最大供給温度を制限する構成
としたことを特徴とする特許請求の範囲第２項に記載の
自由火炎バーナ。 ４、ガス状燃焼生成物を供給するパイプは、コンプレッ
サに達する前にガス内に含まれている固体粒子を沈澱さ
せる沈澱室を有するものとして構成したことを特徴とす
る特許請求の範囲第３項に記載の自由火炎バーナー。 ５、ガス状燃焼生成物を供給するパイプは、高温のガス
状燃焼生成物のない状態でバーナを始動させるとき吸引
空気を予加熱する加熱素子と、ガス状燃焼生成物がある
とき前記加熱素子を不作動にする自動遮断部材とを有す
るものとして構成したことを特徴とする特許請求の範囲
第４項に記載の自由火炎バーナ。 ６、前記加熱素子は電気抵抗素子とし、前記自動遮断部
材はガス状燃焼生成物の温度を測定するサーモスタット
としたことを特徴とする特許請求の範囲第５項に記載の
自由火炎バーナ。 ７、前記加熱素子を前記沈澱室に配置したことを特徴と
する特許請求の範囲第６項に記載の自由火炎バーナ。 ８、前記ノズルは、燃料に回転運動を与えて混合室に供
給する複数個の傾斜孔を有するインジェクタを設け、前
記混合室には、環状のヘッダからガス状燃焼生成物を供
給する複数個の螺旋状の孔を開口させ、これら螺旋状の
孔により前記傾斜孔により生ずる燃料の回転方向とは逆
の方向の回転を前記ガス状燃焼生成物に与え、前記混合
室はガスと燃料の混合気を燃焼室に供給するオリフィス
を設けたものとして構成したことを特徴とする特許請求
の範囲第１乃至７項のうちのいずれか一項に記載の自由
火炎バーナ。 ９、２個の霧化用のノズルを使用し、それぞれ個別に制
御することを特徴とする特許請求の範囲第８項に記載の
自由火炎バーナ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT47775A/85 | 1985-03-06 | ||
| IT47775/85A IT1181772B (it) | 1985-03-06 | 1985-03-06 | Bruciatore a fiamma libera con polverizzazione turbolenta mediante gas combusti |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61259009A true JPS61259009A (ja) | 1986-11-17 |
| JPH0243087B2 JPH0243087B2 (ja) | 1990-09-27 |
Family
ID=11262437
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61047500A Granted JPS61259009A (ja) | 1985-03-06 | 1986-03-06 | 自由火炎バ−ナ |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4740154A (ja) |
| EP (1) | EP0194237B1 (ja) |
| JP (1) | JPS61259009A (ja) |
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