JPS6341719A - 後混合型バーナ用噴霧装置及び噴霧方法 - Google Patents

後混合型バーナ用噴霧装置及び噴霧方法

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JPS6341719A
JPS6341719A JP62183813A JP18381387A JPS6341719A JP S6341719 A JPS6341719 A JP S6341719A JP 62183813 A JP62183813 A JP 62183813A JP 18381387 A JP18381387 A JP 18381387A JP S6341719 A JPS6341719 A JP S6341719A
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    • 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
    • F23D11/104—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 intersecting at a sharp angle, e.g. Y-jet atomiser

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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。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の分！ 本発明は、後混合型液体燃料焚きバーナに関するもので
あシ、特には後混合型液体燃料焚きバーナ用の噴霧装置
に関する。
発明の背景 後混合型バーナは、燃料と酸化体とが別々の通路を通し
て炉のようなバーナ外の地点まで送給され、そこで燃料
と酸化体とが混合しあいそして燃焼する型式のバーナで
ある。後混合型バーナの分野での最近の著しい進歩例の
一つは米国特許第４、５４１．７９６号に記載されるバ
ーナであ夛、これは酸化体として酸素或いは酸素富化空
気を使用してバーナ効率における著しい改善の実現を可
能ならしめる。こうした後混合型バーナが液体燃料を用
いて作動される時、液体燃料は、それが燃焼帯域におい
て主酸化体と混合燃焼する前に、先ず霧化されねばなら
ない。
従来技術とその問題点 液体燃料噴霧装置は知られているが、一般にそれらは操
作成いは作動上の欠点を呈する。例えば、液体燃料を非
常に小さな通路を通して高速で弾送することを必要とす
る圧力噴霧装置は、必要とされる高圧の故に作動が複雑
でありそして使用されねばならない非常に小さなオリア
イスの故に閉塞音生じやすい。液体燃料を小さな液滴に
分散せしめるのに回転部材或いは超音波振動を使用する
メカニカル噴霧装置は可動部品の存在によりその適用を
制約される。
本発明の目的は、使用が簡単であシそしてこれまで知ら
れ九噴霧装置及び噴霧方法により遭遇した諸問題を回避
しうる、後混合型バーナ用１！ｉｔ霧装置及び後混合型
バーナにおいて液体燃料を噴霧化する為の方法を提供す
ることである。
発明の概要 本発明は、その一様相において、 囚比較的小さな断面を有する第１区画と、半径方向外方
へのテーパ含有する、次第に増大する断面を持つ第２区
画と、比較的大きな断面を有し、炉帯域と連通ずる第３
区画と全具備する液体燃料通路、及び （ＢＩ　Ｉ！ｃｔ膨用流体用流体第２区画に前記外方へ
のテーパの始端近くにおいて差向けるよう前記液体燃料
通路と斜めに連通ずる噴射端を有する少くとも一つのｒ
＠霧用流体通路 全包含する後混合型バーナ用噴霧装置！ｔを提供する。
本発明は、また別の様相において、 囚比較的小さな断面の第１区画、半径方向外方へのテー
パを有する、次第に増大する断面を持つ第２区画及び比
較的大きな断面の第３区画を有する通路を通して液体燃
料を流送すること、（Ｂｌ前記第２区［１−横切って且
つ外方テーパの始端近傍において流送中の液体燃料と物
理的接触状態に噴μ用流体を斜めに差向けて燃料通路壁
土に薄い燃料層全形成すること、及び （Ｃ）燃料及び噴霧用流体を第３区画から炉内へ噴霧と
して送出すること を包含する後混合型バーナにおいて液体燃料上噴霧化す
る為の方法を提供する。
実施例の説明 本発明方法及び装置を図面を参照して詳述する。
第１図を参照すると、燃料通路１は３つの区画から成る
。第１区画２は、相対的に小さな断面を有しそして第２
区画３と連通ずる。第２区画３は、半径方向外方へのテ
ーパを有しそして次第に増大する断面を有し、次いで第
３区画４と連通ずる。
第４区画は、相対的に大きな断面を有しそして炉帯域５
と連通する。燃料通路１Ｆｉ液体燃料源に接続される。
液体燃料は、一般に１５〜ＬＯＸ１０＠ＢＴＵ／時間の
範囲内の燃焼速度を発生するに有効な任意の流量におい
て燃料通路を通過する。本発明においては、任意の有効
な液体燃料が使用されうる。例えば、Ｎｏ２燃料油、Ｎ
ｏ６燃料油及び石炭−水混合物を例として挙げることが
出来る。
液体燃料は、一般に、２．３〜４０．６、好ましくは１
５〜１８センチポアズの範囲内の粘稠度を有する。もつ
と粘稠度の高い燃料は本発明で使用するに適当な範囲内
にその粘稠度を持ちきたすよう予熱されうる。Ｎｏ　２
燃料油、即ちディーゼル燃料が使用される時、流値は一
般にα０６〜α３６ガロン／分の範囲内にある。Ｎｏ６
燃料油が使用される時、流量は一般にα０５７〜α３４
ガロン／分の範囲内にある。
燃料は、燃料通路を出た後、炉帯域５内で酸化体と混合
しそして燃焼する。酸化体は、燃料が炉帯域５に供給さ
れる地点から成る距離において炉帯域５に供給される。
好ましくは、酸化体は、純酸素乃至は少くとも２５％酸
素を含む酸素富化空気であシそして燃料が炉帯域に供給
される地点から酸化体噴流直径の少くとも４倍離れて噴
流として炉帯域に供給される。
噴霧用流体は、少くとも１つのＩ！Ｊｔ霧用流体用流体
通路６燃料通路に供給される。噴霧用流体通路６は、燃
料通路１と第２区画３の外方テーパの始点に最近接して
成る角度をなして連通し、そしてその噴射点は噴霧用流
体を第２区画を通して流れる液体燃料と物理的接触状態
に差向けるよう配置される。燃料通路１の軸線に対する
噴霧用流体通路６の角度は、４５〜７５度の範囲内にあ
シそして好ましくは約６０度である。このＩａｔｈ用流
体は、燃料通路１内に相対的に高速で、一般に１０００
〜１５７０ｆｔ／秒の範囲内で差向けられる。液体燃料
と接触状態に流入する高速１膨用流体は、燃料全第２区
画３の外方テーパ付き壁に押接せしめ、そして該第２区
画外方テーパ壁の増大する面積の故に、液体燃料はそれ
が該テーパ壁に沿って押進されるにつれ次第に薄層化す
るＪＧｔ−形成せしめられる。第２区画３のテーバは燃
料通路軸線に対して３５〜５５度の範囲内となしえ、好
ましくは約４５度である。
薄い液体燃料層が第３区画の終端まで燃料通路に沿って
押進されると、燃料皮膜の薄い性状により、燃料はそれ
が炉帯域５に流入するに際して非常に細かい液滴に剪断
され、分散せしめられる。
使用される噴霧用流体通路の数は臨界的でないけれども
、３〜７本の等間隔で配位される噴霧用流体通路が使用
されることが好ましい。奇数の噴霧用流体通路が特に好
ましい。一般に、各噴ａｍ体通路６は円形断面とされそ
してＣＬＯ３〜ＣＬＯ５インチの範囲内の直径を有して
いる。好ましくは、噴霧用流体通路の直径は、燃料通路
の第１区画の直径の０．５〜を１．０倍の範囲内とされ
る。
本発明の実施において、任意の有効な噴しチ用流体が使
用されうる。その例としては、窒素、スチーム並びに空
気、酸素富化空気及び純酸素のような酸化体が挙げられ
る。本発明方法の好ましい具体例において、噴霧用流体
は酸化体であυそしてこの噴霧用酸化体の少くとも一部
は燃料通路内で液体燃料と燃焼する。この内部燃焼は人
世の高温燃焼ガスの発生をもたらし、これＦｉ燃料通路
の壁に沿っての液体燃料の押進と薄層化を更に増進しそ
して一層高い気体流出速度をもたらし、それＫよシ液体
燃料が第３区画４から出現するに際して液体皮膜の剪断
作甫が向上し、そのため液体燃料が炉帯域５に流入する
際その一層大きな程度の噴ド化をもたらす。
第１図はまた、ｌ！ＪＩ靭装置の外周が螺刻されている
点で本発明の好ましい具体例を示し、これによシラ荻装
置のバーナヘッド内へのまたそこからの挿入或いは取外
しが容易となる。
第２図は、噴Ｖ用流体が酸化体であシそして燃料とｑ霧
用酸化体の燃焼が燃料通路内で起る場合に有用な本発明
のまた別の具体例を示す。第２図の番号は第１図と共通
部品に対して同じである。
第２図の具体例は、第１図の本のとは、第３区画４の出
口部分が炉帯域５との連通点に最近接してリング要素７
の挿入による等して断面積を減少されている点でのみ異
なる。第２図の具体例の使用によシ、流体通路１の収斂
性は気体出口速度全急激に増大せしめ、従って燃料が炉
帯域５内に噴射されるに際して燃料皮膜の剪断効果を向
上する。
これは一層、液体皮膜の噴霧化に寄与する。
発明の効果 本発明の使用によシ、後混合型バーナにおいて液体燃料
を容易に且つ効率的にｔａｇ化することが可能となり、
同時に可動部品の機械的故障或いは非常に小さい液体燃
料オリアイスの閉塞といったこれまで経験した多くの問
題は一切回避される。
本発明の具体例について説明したが、本発明の範囲内で
多くの改変を為しうることを銘記されたい。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の噴霧装置の一具体例の断面図である
。 第２図は、噴霧用流体が酸化体である場合に特に好まし
い、また別の具体例の断面図である。 １：燃料通路 ２：第１区画 ５：第２区画 ４：第３区画 ５：炉帯域 ６：噴霧用流体通路 ７：リング要素 ！’７”２．”、ｊ・− 代理人の氏名　倉　内　基　弘ｊｔ２−．；”、：ＦＩ
Ｇ、Ｉ ＦＩＧ、２

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １）（Ａ）比較的小さな断面を有する第１区画と、半径
    方向外方へのテーパを有する、次第に増大する断面を持
    つ第２区画と、比較的大きな断面を有し、炉帯域と連通
    する第３区画とを具備する液体燃料通路、及び （Ｂ）噴霧用流体を前記第２区画に前記外方へのテーパ
    の始端に近接して差向けるよう前記液体燃料通路と斜め
    に連通する噴射端を有する少くとも一つの噴霧用流体通
    路 を包含する後混合型バーナ用噴霧装置。 ２）３〜７個の酸化体通路を具備する特許請求の範囲第
    １項記載の装置。 ３）テーパが燃料通路の軸線に対して３５〜５５度の範
    囲内の角度にある特許請求の範囲第１項記載の装置。 ４）液体燃料通路の第３区画が炉帯域との連通点に近接
    して断面を減少する特許請求の範囲第１項記載の装置。 ５）断面積の減少が炉帯域に最近接して第３区画内に挿
    入されるリング要素により実現される特許請求の範囲第
    ４項記載の装置。 ６）噴霧用流体通路が燃料通路の第１区画の直径の０．
    ５〜を１．０倍の範囲内の直径を有する円形断面を有す
    る特許請求の範囲第１項記載の装置。 ７）噴霧用流体通路が燃料通路の軸線に対して４５〜７
    ５度の範囲内の角度において燃料通路と斜めに連通する
    特許請求の範囲第１項記載の装置。 ８）（Ａ）比較的小さな断面の第１区画、半径方向外方
    へのテーパを有する、次第に増大する断面を持つ第２区
    画及び比較的大きな断面の第３区画を有する通路を通し
    て液体燃料を流送すること、 （Ｂ）前記第２区画を横切つて且つ外方テーパの始端に
    近接して流送中の液体燃料と物理的接触状態に噴霧用流
    体を斜めに差向けて燃料通路壁上に薄い燃料層を形成す
    ること、及び （ｃ）燃料及び噴霧用流体を第３区画から炉内へ噴霧と
    して送出すること を包含する後混合量バーナにおいて液体燃料を噴霧化す
    る為の方法。 ９）液体燃料がＮｏ２燃料油或いはＮｏ６燃料油である
    特許請求の範囲第８項記載の方法。 １０）液体燃料が石炭−水混合物である特許請求の範囲
    第８項記載の方法。 １１）噴霧用流体が窒素及びスチームから選択される特
    許請求の範囲第８項記載の方法。 １２）噴霧用流体が空気、酸素富化空気及び純酸素から
    選択される酸化体である特許請求の範囲第８項記載の方
    法。 １５）噴霧用流体が１０００〜１５７０ｆｔ／秒の範囲
    内の速度において液体燃料と接触状態に差向けられる特
    許請求の範囲第８項記載の方法。 １４）噴霧用流体が燃料通路の軸線に対して４５〜７５
    度の範囲内の角度で液体燃料と接触状態に差向けられる
    特許請求の範囲第８項記載の方法。 １５）噴霧用酸化体の少くとも一部が燃料通路内で液体
    燃料と燃焼する特許請求の範囲第１２項記載の方法。 １６）液体燃料が２．３〜４０．６センチポアズの範囲
    内の粘稠度を有する特許請求の範囲第８項記載の方法。 １７）液体燃料流量が０．５〜３．０×１０＾６ＢＴＵ
    ／時間の範囲内のバーナ燃焼速度を確立するに充分のも
    のである特許請求の範囲第８項記載の方法。
JP62183813A 1986-07-25 1987-07-24 後混合型バーナ用噴霧装置及び噴霧方法 Granted JPS6341719A (ja)

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