KR20020092789A - Venturi cluster, and burners and methods employing such cluster - Google Patents

Venturi cluster, and burners and methods employing such cluster Download PDF

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로저엘. 포
웨슬리란 버스맨
아이-핑 청
랄프로버트 하예스
자이원트디. 자야카란
앤드류 존스
제이슨디. 맥아담스
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리차드티. 웨이벨
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Abstract

PURPOSE: A venturi cluster, a burner, and a method for using the cluster are provided to reduce the discharge of nitrogen oxide by flowing fluid in parallel by installing the venturi cluster having a plurality of venturi tubes and to generate stable flames by considerably reducing the speed of fuel mixture. CONSTITUTION: A burner assembly(20) having a venturi cluster(30) having a plurality of venturi tubes(32) is composed of a multiple venturi assembly using pressurized fuel, as a guiding fluid induces air, supplying very thin-premixed fuel composed of fuel and air, a center burner tube installed with a nozzle with decreasing the speed of the premixed fuel by expanding the fuel not to make the linear speed of the fuel exceed the speed of the flame of the mixture before the fuel reaches the nozzle provided at a separated place, and a deflector arranged adjacent to the nozzle with assisting the stabilization of the flames after the expanding and decelerating process ends.

Description

벤츄리관클러스터와 이러한 클러스터를 사용하는 방법 및 버너{Venturi cluster, and burners and methods employing such cluster}Venturi cluster, and burners and methods employing such cluster}

본 발명은 다른 유체의 유도흐름이 벤츄리관을 통과할 때, 유체의 흐름을 유도하는 벤츄리관에 관한 것이다. 추가로, 본 발명은 산업용 버너와, 특히 가연성인 하나 이상의 물질로 된 혼합물의 흐름을 유발하여서, 연소구역으로 주입할 이러한 혼합물을 만드는 벤츄리관을 이용하는 버너에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 산소가 풍부한 가연성 혼합물을 만들고 조정할 수 있는 버너장치에 관한 것이다.The present invention relates to a venturi tube that induces a flow of a fluid when the induced flow of another fluid passes through the venturi tube. The invention further relates to burners using industrial burners and in particular venturi tubes which induce a flow of a mixture of one or more substances which are combustible to produce such a mixture for injection into the combustion zone. The invention also relates to a burner apparatus capable of making and adjusting an oxygen rich combustible mixture.

다른 유체(유도유체)의 흐름으로 하나의 유체(유도된 유체)의 흐름을 유도하는 벤츄리관장치는 공지되어 있다. 이들 장치는 전체적으로 주입단과 목영역 및 배출단을 갖춘 튜브로 구성된다. 일반적으로, 목은 이 목에서 낮은 압력영역을 제공하기 위해 주입단보다 더 작은 흐름영역을 가진다. 유도유체는 벤츄리관의 주입단에서 튜브를 통해 배출단으로 흐르고, 유도된 유체원은 유도유체의 흐름으로 목장치에서 만들어진 낮은 압력영역과 유체가 연통된다. 그러므로, 유도된 유체는 목으로 빨려들어가서 유도유체와 혼합한다.Venturi tube devices are known which direct the flow of one fluid (derived fluid) into the flow of another fluid (derived fluid). These devices consist entirely of tubes with inlet and neck and outlet ends. In general, the neck has a smaller flow zone than the injection stage to provide a low pressure zone in the neck. Induced fluid flows from the inlet end of the venturi tube through the tube to the outlet end, and the induced fluid source is in fluid communication with the low pressure region created in the wood apparatus by the flow of induced fluid. Therefore, the induced fluid is sucked into the neck and mixed with the induced fluid.

벤츄리관장치는 유체연료의 흐름이 벤츄리관에서 연료와 공기의 혼합물을 만들기 위해서 공기의 흐름을 유도하는 버너에서 특히 유용하다. 한편, 연료의 흐름을 유도하기 위해 연소공기를 유용하게 사용한다. 다른 방안으로는, 벤츄리관을 통한 공기 혹은 연료의 흐름은 화염온도를 제어하는 재순환연도가스 혹은 다른 희석제의 흐름을 유발하도록 하여서 질소산화물의 생성에 영향을 미친다.Venturi tube devices are particularly useful in burners where the flow of fluid fuel induces the flow of air to produce a mixture of fuel and air in the venturi tube. On the other hand, combustion air is usefully used to induce the flow of fuel. Alternatively, the flow of air or fuel through the venturi tube causes the flow of recycle flue gas or other diluents to control the flame temperature, thus affecting the production of nitrogen oxides.

이렇듯 범용으로 사용됨에도 불구하고, 여전히 벤츄리관은 어떠한 한계성을 지닌다. 첫번째로, 유도된 유체의 흐름을 유도하는 벤츄리관의 수용능력은 유도유체의 사용가능한 압력과 주어진 용도에 필요한 유도유체의 품질로 제한된다. 더욱이, 전형적으로 효율적인 벤츄리관의 길이는 목의 직경에 직접 관계된다. 그러므로, 작업환경의 물리적 크기가 벤츄리관의 수용능력에 제한적 영향을 미친다.Despite its universal use, Venturi tubes still have some limitations. First, the capacity of the venturi tube to direct the flow of induced fluid is limited by the usable pressure of the guide fluid and the quality of the guide fluid required for a given application. Moreover, typically the length of an efficient venturi tube is directly related to the diameter of the neck. Therefore, the physical size of the working environment has a limited effect on the venturi tube's capacity.

더욱 일반적으로는, 산업용 버너에서 질소산화물의 감소와 경감은 항상 바람직한 목적으로 여겨져 왔다. 질소산화물의 약간의 경감은 가스연료의 일부를 단계별로 처리하여 결합된 연료가 희박한 가연성 연료와 공기혼합물을 사용함으로써 과거에는 성취되었다. 연료가 희박한 주혼합물은 과잉공기가 질소산화물을 줄이기 위해 화염온도를 낮추도록 제공되기 때문에 어떤 응용에서는 잠재적으로 바람직하다. 단계별로 처리된 가스는 버너의 원주 둘레로 배열된 가스팁으로부터 혹은 버너노즐의 하류단의 중심을 통해 돌출한 중앙가스팁에서부터 연소구역내로 주입된다. 제 2연료는 연도가스가 희석제로 사용되는 환경하에서 과잉공기로 연소된다. 이러한 조립체들은 바람직한 수준까지 질소산화물의 방출을 줄이는데 항상 성공적이지 못했다.More generally, the reduction and alleviation of nitrogen oxides in industrial burners has always been considered a desirable purpose. Some reduction of nitrogen oxides has been achieved in the past by stepping through a portion of the gaseous fuel, using the combined fuel-lean combustible fuel and air mixture. Fuel-lean main mixtures are potentially desirable in some applications because excess air is provided to lower the flame temperature to reduce nitrogen oxides. The stepped gas is injected into the combustion zone from a gas tip arranged around the circumference of the burner or from a central gas tip protruding through the center of the downstream end of the burner nozzle. The second fuel is burned with excess air in an environment where flue gas is used as the diluent. Such assemblies have not always been successful in reducing nitrogen oxide emissions to the desired level.

어떤 경우에, 연료가 희박한 주혼합물은 과잉공기로 공급된 과잉질량 때문에 상대적으로 고속으로 연소구역내로 주입된다. 종종 이러한 속도는 화염속도를 초과하게 고속으로 되어서 불안정한 화염환경을 제공한다.In some cases, the lean fuel mixture is injected into the combustion zone at relatively high speed due to the excess mass supplied to the excess air. Often these speeds are higher than the flame speed to provide an unstable flame environment.

본 발명의 원리와 개념에 따르면, 중요한 양상에서 다수의 벤츄리관으로 구성된 벤츄리관클러스터를 구비한 복합벤츄리관구조체를 제공하는 것이다. 그러므로, 명확하게 본 발명에 이러한 양상에 의하면, 복합벤츄리관구조체는 적어도 2개의 벤츄리관을 갖춘다. 바람직하기로는, 이 구조체는 적어도 3개, 종종 적어도 6개의 벤츄리관을 구비하며, 어떤 경우에는, 특별한 응용에서의 긴급한 사정에 따라 심지어 6개 이상의 벤츄리관을 구비한다. 본 발명의 중요한 목적은 현재 버너분야에서 제공되는 문제점, 특히 질소산화물의 과잉수준으로 유발되는 점을 실질적으로해결하는데 목적이 있다. 그러므로, 본 발명은 전술된 문제점들을 해결하고 경감시키는 구조체와 방법론을 제시한다. 더욱이, 본 발명은 일반적으로 벤츄리관과 관련된 문제점들을 해결한다. 다중벤츄리관으로 제공된 증가된 표면적 때문에, 주어진 유도유체의 용량은 유도된 물질의 더욱 큰 흐름을 이끌어낸다. 더욱이, 유도유체의 주어진 흐름에 의해서, 벤츄리관다발의 목은 더욱 좁은 목을 갖게 되므로 길이도 작아진다.According to the principles and concepts of the present invention, an important aspect is to provide a composite venturi tube structure having a venturi tube cluster composed of a plurality of venturi tubes. Therefore, according to this aspect of the present invention clearly, the composite venturi tube structure has at least two venturi tubes. Preferably, the structure has at least three, often at least six venturi tubes, and in some cases even six or more venturi tubes, depending on the urgent circumstances of the particular application. An important object of the present invention is to substantially solve the problems currently provided in the field of burners, in particular caused by excess levels of nitrogen oxides. Therefore, the present invention proposes a structure and methodology that solves and alleviates the aforementioned problems. Moreover, the present invention generally solves the problems associated with venturi tubes. Because of the increased surface area provided by the multiple venturi tubes, the volume of a given inducing fluid leads to a greater flow of induced material. Moreover, with a given flow of induction fluid, the neck of the venturi tube bundle has a narrower neck, so that the length is smaller.

클러스터의 각각의 벤츄리관은 주입구와 목 및 배출구를 구비하며, 각 벤츄리관은 이를 통과한 유도유체의 경로로 유도된 물질의 흐름을 유발하도록 개조되어 배열된다. 각 벤츄리관에서의 이러한 작용이 각 유도된 물질과 유도유체의 혼합물을 만들되, 혼합물은 각 벤츄리관의 배출구로부터 배출된다. 또한, 이 구조체는 바람직하기로는 벤츄리관의 배출구와 유체를 연통하도록 연결되고 배열된 주입단을 갖춘 집결기를 구비한다. 그러므로, 배출구로부터 배출된 각 유도유체와 유도된 물질의 혼합물들이 집결기의 배출단에서부터 배출되고 단일혼합흐름이 존재하도록 모여져서 혼합된다. 대부분의 유도된 물질은 유체이나, 본 발명의 폭 넓은 양상과 관조(觀照)에 따르면, 유도된 물질은 유동성있는, 예컨대 가루 혹은 플레이크(flake)와 같은 고체이다.Each venturi tube of the cluster has an inlet, a neck and an outlet, and each venturi tube is adapted and arranged to cause the flow of the induced material through the path of the guided fluid through it. This action in each venturi tube creates a mixture of each induced material and induction fluid, with the mixture exiting the outlet of each venturi tube. The structure also preferably includes a collector having an injection stage connected and arranged in fluid communication with the outlet of the venturi tube. Therefore, the mixture of each induction fluid and induced material discharged from the discharge port is discharged from the discharge end of the aggregator and collected and mixed so that a single mixing flow exists. Most derived materials are fluids, but according to the broad aspects and contemplation of the present invention, the derived materials are fluid, eg solids such as powder or flakes.

본 발명의 복합벤츄리관구조체의 벤츄리관은 반드시 그럴 필요는 없지만 바람직하기로는 가늘고 긴, 본질적으로는 일직선 튜브의 형태로 되어 있다. 튜브는 반드시 그럴 필요는 없지만 바람직하게는 서로에 대해 본질적으로 평행구조로 배열된다. 또한, 벤츄리관은 본질적으로 동일한 물리적 수용능력을 갖는데, 이 또한 본발명의 필수적이거나 결정적인 것은 아니며, 실제로, 주어진 클러스터의 적어도 하나의 벤츄리관에 바람직한 많은 응용예들은 동일한 클러스터의 벤츄리관의 수용능력과 상이한 물리적 수용능력을 갖는다.The venturi tube of the composite venturi tube structure of the present invention is not necessarily required, but is preferably in the form of a long, essentially straight tube. The tubes do not necessarily need to be arranged but are preferably arranged essentially parallel to one another. In addition, venturi tubes have essentially the same physical capacity, which is also not essential or critical of the present invention, and in practice, many applications that are desirable for at least one venturi tube of a given cluster are related to the capacity of venturi tubes of the same cluster. Have different physical capacities.

본 발명의 다른 중요한 양상에 있어서, 복합벤츄리관구조체는 새로운 버너조립체의 구성부재이다. 본 발명의 이러한 양상에 따른면, 벤츄리관클러스터와 집결기에 부가적으로, 버너조립체는 집결기의 배출단에 장착되어 유체를 연통하는 버너팁을 구비한다. 그러므로, 팁은 집결기로부터 유체의 단일혼합흐름을 수용하고 연소구역내로 유체의 단일혼합흐름의 방향을 설정하도록 배열된다.In another important aspect of the invention, the composite venturi tube structure is a constituent member of the new burner assembly. According to this aspect of the invention, in addition to the venturi tube cluster and the collector, the burner assembly has a burner tip mounted to the discharge end of the collector to communicate fluid. Therefore, the tip is arranged to receive a single mixed flow of fluid from the collector and to direct the single mixed flow of fluid into the combustion zone.

본 발명의 중요한 한 실시예에서, 팁은 이 팁의 외부로 그리고 팁의 길이방향의 축에 대해서 전체적으로 방사상의 방향으로 연소구역내로 단일혼합흐름의 방향을 설정하도록 가늘고 길며 개조되어 배열된다. 바람직하기로 이러한 팁은 팁의 둘레로 둥글고 편평한 화염을 만들도록 되어 있다.In one important embodiment of the present invention, the tip is elongated and adapted to direct the single mixed flow out of the tip and into the combustion zone in the radial direction as a whole with respect to the longitudinal axis of the tip. Preferably this tip is adapted to create a round and flat flame around the tip.

본 발명의 다른 중요한 실시예에 있어서, 팁은 이 팁의 외부로 그리고 팁의 길이방향의 축에 대해서 전체적으로 축방향으로 연소구역내로 단일혼합흐름의 방향을 설정하도록 가늘고 길며 개조되어 배열된다. 바람직하기로 이러한 팁은 축을 따라 뻗은 원주형상의 화염을 만들도록 되어 있다.In another important embodiment of the invention, the tip is elongated and adapted to direct the direction of a single mixing flow out of the tip and into the combustion zone generally axially relative to the longitudinal axis of the tip. Preferably this tip is adapted to produce a cylindrical flame extending along the axis.

일반적으로, 가스연료 혹은 공기가 유도유체이지만, 바람직하게는 적어도 하나의 벤츄리관은 유도유체로서 가스연료에 의해 작동하도록 개조되고 배열된다. 가스연료가 유도유체로 사용되면, 공기 혹은 재순환된 연도가스가 유도된 유체이다. 바람직하기로는, 적어도 하나의 벤츄리관은 유도된 유체로서 공기로 작동하도록 개조되고 배열된다. 그러므로, 가스연료가 유도유체로 사용되고 공기가 유도된 유체로 사용될 때, 집결기내에서 만들어진 단일혼합흐름은 유체연료와 공기의 혼합물로 이루어진다. 유사하기로는, 가스연료가 유도유체로 사용되고 재순환된 연도가스가 유도된 유체로 사용될 때, 단일혼합흐름은 유체연료와 연도가스의 혼합물로 이루어진다. 몇몇 응용예에 있어서, 가스연료가 주어진 클러스터의 하나의 벤츄리관에서 공기의 흐름을 유도하고 클러스터의 다른 벤츄리관에서 연도가스의 흐름을 유도하는 유도유체로 사용된다. 그러므로, 이 단일혼합흐름은 유체연료와 공기 및 재순환된 연도가스의 혼합물로 이루어진다. 클러스터의 하나 이상의 벤츄리관은 유도된 유체로 희석제에 의해 작동하도록 개조되고 배열됨으로써, 단일혼합흐름은 유체연료와 희석제로 이루어진다. 희석제는 증기, 질소, 이산화탄소, 혹은 연소반응공정에 대해서 비활성인 다른 사용가능한 가스이다.Generally, the gaseous fuel or air is an induction fluid, but preferably at least one venturi tube is adapted and arranged to operate with the gaseous fuel as the induction fluid. If gaseous fuel is used as the induction fluid, air or recycled flue gas is the induced fluid. Preferably, the at least one venturi tube is adapted and arranged to operate with air as an induced fluid. Therefore, when gaseous fuel is used as the induction fluid and air is used as the induced fluid, the single mixed flow produced in the collector consists of a mixture of fluid fuel and air. Similarly, when gaseous fuel is used as the induction fluid and recycled flue gas is used as the induced fluid, the single mixture flow consists of a mixture of fluid fuel and flue gas. In some applications, gaseous fuel is used as the induction fluid to induce the flow of air in one venturi tube of a given cluster and the flow of flue gas in another venturi tube of the cluster. Therefore, this single mixture flow consists of a mixture of fluid fuel, air and recycled flue gas. One or more venturi tubes of the cluster are adapted and arranged to operate by diluent with induced fluid, such that a single mixture flow consists of fluid fuel and diluent. Diluents are steam, nitrogen, carbon dioxide, or other usable gas that is inert to the combustion process.

본 발명의 중요한 양상에 따르면, 바람직하기로 집결기는 그 끝들사이로 뻗은 중심축을 구비하도록 가늘고 길게 배열된다. 바람직하게는, 조립체는 중심축을 따라 집결기를 통해 뻗은 중앙연료튜브를 구비한다. 이상적으로, 중앙연료튜브는 버너팁을 통과해 뻗으며, 이는 버너팁의 하류단에서 중앙에 위치된 개구부를 통해 돌출한 하류단부를 구비한다. 본 발명의 바람직한 양상에 따르면, 조립체는 중앙연료튜브의 하류단부에 위치된 연료노즐을 구비한다.According to an important aspect of the invention, the collector is preferably arranged elongated to have a central axis extending between its ends. Preferably, the assembly has a central fuel tube extending through the collector along the central axis. Ideally, the central fuel tube extends through the burner tip, which has a downstream end projecting through an opening centrally located at the downstream end of the burner tip. According to a preferred aspect of the invention, the assembly has a fuel nozzle located at a downstream end of the central fuel tube.

이상적으로는, 집결기의 주입단은 클러스터의 각 벤츄리관용 개구부재를 구비하고, 벤츄리관의 배출구는은 각 개구부재에 연결된다. 혼합흐름이 집결기의 내부 주위로 균일하게 분배되도록 개구부재들은 중앙연료튜브 둘레로 일련되게 뻗도록 배열된다. 팁이 이 팁의 외부로 그리고 팁의 길이방향의 축에 대해서 전체적으로 방사상의 방향으로 연소구역내로 단일혼합흐름의 방향을 설정하도록 개조되고 배열된다면, 연료노즐은 바람직하게 연소구역으로 제 2연료를 제공하도록 개조되고 배열된다. 한편, 팁이 이 팁의 외부로 그리고 팁의 길이방향의 축에 대해서 전체적으로 축방향으로 연소구역내로 단일혼합흐름의 방향을 설정하도록 개조되고 배열된다면, 연료노즐은 바람직하게 팁의 하류단에서 축방향으로 이격된 구역내의 위치에서 지속적인 주화염을 제공하도록 개조되고 배열된다. 이상적으로는, 후자의 경우에서, 연료노즐은 단일혼합흐름이 팽창하고, 연료노즐에 인접해지면 화염유지속도보다 더 빠르지 않은 속도로 감속을 허용하는 연소구역의 팁의 하류단에서 충분히 이격된 지점에 위치된다.Ideally, the injection end of the collector comprises an opening member for each venturi tube of the cluster, and the outlet of the venturi tube is connected to each opening member. The openings are arranged to extend in series around the central fuel tube so that the mixing flow is evenly distributed around the interior of the collector. If the tip is adapted and arranged to direct a single mixed flow out of the tip and into the combustion zone in a radial direction as a whole relative to the longitudinal axis of the tip, the fuel nozzle preferably provides a second fuel to the combustion zone. Is converted and arranged to be. On the other hand, if the tip is adapted and arranged to direct a single mixing flow out of the tip and into the combustion zone generally axially with respect to the longitudinal axis of the tip, the fuel nozzle is preferably axially at the downstream end of the tip. It is adapted and arranged to provide a continuous coin flame at a location within the spaced area. Ideally, in the latter case, the fuel nozzles should be located at a sufficient distance from the downstream end of the tip of the combustion zone, allowing the single-mix flow to expand and decelerate at a rate no closer than the flame holding speed when adjacent to the fuel nozzles. Is located.

다른 양상에서, 본 발명은 반드시 필요한 것은 아니지만 하나 이상의 벤츄리관튜브를 구비한 버너튜브조립체로 이루어진 버너조립체를 제공한다. 하지만, 버너튜브조립체는 이격된 주입단과 배출단을 갖는 가닐고 긴 버너도관을 구비한다. 이 도관은 벤츄리관튜브이다. 다른 방안으로는, 단순히 중공의 튜브 혹은 파이프부재이다. 도관은 전체적으로 주입단에서 배출단을 따라서, 바람직하게는 가스연료의 형태인 유체연료와 바람직하게는 공기의 형태인 산소로 이루어진 가연성 가스혼합물의 방향을 설정하도록 개조되고 배열된다. 본 발명의 양상에 따르면, 버너팁은 도관의 배출단에서 구비되며, 바람직하기로 이러한 버너팁은 중심축과 도관의 배출단에서 이격된 하류단을 구비한다. 전체적으로 팁은 도관으로부터 가연성 혼합물을 수용하고, 팁의 하류단에서 하나 이상의 구멍을 통하여 전체적으로 팁의 축을 따르는 방향으로 연소구역내로 이 가연성 혼합물의 방향을 설정하도록 개조되고 배열된다.In another aspect, the present invention provides a burner assembly consisting of, but not necessarily, a burner tube assembly having one or more venturi tube tubes. However, the burner tube assembly has a long and long burner conduit with spaced inlet and outlet ends. This conduit is a Venturi tube. Alternatively, it is simply a hollow tube or pipe member. The conduit is adapted and arranged as a whole to direct the combustible gas mixture consisting of fluid fuel, preferably in the form of gaseous fuel, and oxygen, preferably in the form of air, along the outlet from the inlet. According to an aspect of the invention, the burner tip is provided at the outlet end of the conduit, preferably such burner tip has a downstream end spaced from the outlet end of the conduit and the central axis. The tip as a whole is adapted and arranged to receive the combustible mixture from the conduit and to orient the combustible mixture into the combustion zone in a direction along the axis of the tip as a whole through one or more holes downstream of the tip.

추가로, 본 발명의 이 양상을 따르는 조립체는 팁을 통과하고 축을 따라서 뻗은 가늘고 긴 중앙연료튜브를 구비한다. 이 연료튜브는 바람직하게 팁의 하류단을 통해 축방향으로 팁의 외부로 돌출되며, 연료튜브는 버너팁의 하류단에 대해서 이격된 연소구역내에 위치된 하류단부를 구비한다. 팁의 하류단에서 구멍은 연료튜브의 둘레로 배치되어서, 연소구역내로 방향설정된 혼합물은 전체적으로 연료튜브를 둘러싸고, 연료튜브의 하류단부로 향하는 축을 따라서 팁의 하류단의 외부방향으로 뻗는 원통형상으로 된다. 이상적으로, 조립체는 버너팁의 하류선단에서 충분히 떨어진 구역내의 지점에 위치된 연료튜브의 하류단부에 연료노즐을 구비하여서, 팁의 하류단을 떠난 후에 혼합물이 팽창하고 연료노즐에 근접하게 들어오기 전에 화염속도보다 느린 속도로 감속하게 한다. 본 발명의 이러한 형태에서, 버너조립체는 바람직하기로 가연성 혼합물이 연료와 공기의 매우 연료가 희박한 혼합물로 이루어진 상태로 사용된다.In addition, the assembly according to this aspect of the present invention includes an elongated central fuel tube that passes through the tip and extends along an axis. The fuel tube preferably projects out of the tip axially through the downstream end of the tip, the fuel tube having a downstream end located in the combustion zone spaced apart from the downstream end of the burner tip. At the downstream end of the tip, a hole is arranged around the fuel tube so that the mixture directed into the combustion zone is cylindrical in shape, which entirely surrounds the fuel tube and extends outwardly of the downstream end of the tip along an axis towards the downstream end of the fuel tube. . Ideally, the assembly should have a fuel nozzle at the downstream end of the fuel tube, located at a point in the zone sufficiently far from the downstream end of the burner tip, so that after leaving the downstream end of the tip, the mixture expands and comes close to the fuel nozzle. Slow down to slower than flame speed. In this form of the invention, the burner assembly is preferably used with the combustible mixture consisting of a very fuel lean mixture of fuel and air.

추가로 본 발명의 개념과 원리에 따르면, 전체적으로 반구형상인 버너팁이 구비된다. 본 발명의 새로운 버너팁은 바람직하기로 중심축과, 축을 따르는 방향으로 뻗은 다수의 가늘고 길며 평행하게 원주형상으로 이격되어 길이방향으로 만곡된 리브(rib)를 구비한 전체적으로 고리형상의 기저부를 구비한다. 리브는 기저부에 장착된 제 1끝과 기저부로부터 이격된 제 2끝을 갖추되, 제 2끝이 제 1끝 보다 축에 더 가깝게 위치된다. 기저부와 리브는 공기와 유체연료로 된 혼합물의 흐름을수용하도록 개조된 팁 내부의 영역을 함께 한정하고, 리브만으로 팁내부의 영역으로부터 두개의 방사상의 방향과 축을 따라 뻗은 벡터(vector)를 구비한 방향으로 버너팁 외부에 바깥방향에서 연소구역내로 혼합물이 흐르게 하는 다수의 만곡된 슬롯을 한정한다. 본 발명에 따르면, 버너팁은 리브의 제 2끝에 연결된 왕관부(crown portion)를 구비하고, 이러한 왕관부는 다수의 축방향과 방사상의 방향으로 뻗은 각 슬롯들과 정렬된 불연속부를 구비하여서, 불연속부를 통해 흐르는 공기와 유체연료의 혼합물이 슬롯을 통해 흐르는 공기와 유체연료의 혼합물에 대해서 더욱 양상적인 축흐름방향을 가진다. 이 불연속부는 바람직하기로 연소구역의 외부에 미리 단계별로 처리시키는 혼합영역을 만들어 이를 통해 공기와 유체연료의 혼합물을 흐르게 하도록 위치된다. 또한, 왕관부는 그 안에 개구부를 수용하는 가스노즐을 축방향으로 정렬시킨다.Further in accordance with the concepts and principles of the present invention, a burner tip having a hemispherical shape as a whole is provided. The new burner tip of the present invention preferably has a generally annular base having a central axis and a plurality of elongated and parallel circumferentially spaced ribs extending in a direction along the axis. . The rib has a first end mounted at the base and a second end spaced from the base, the second end being located closer to the axis than the first end. The base and rib together define an area inside the tip that is adapted to accommodate the flow of a mixture of air and fluid fuel, with ribs only having two vectors extending along two radial directions and axes from the area inside the tip. Outside the burner tip in a direction defining a plurality of curved slots that allow the mixture to flow into the combustion zone from the outside. According to the invention, the burner tip has a crown portion connected to the second end of the rib, the crown portion having discontinuities aligned with the respective slots extending in a plurality of axial and radial directions, thereby discontinuing the portion. The mixture of air and fluid fuel flowing through has a more axial flow direction for the mixture of air and fluid fuel flowing through the slot. This discontinuity is preferably positioned to flow the mixture of air and fluid fuel through a mixing zone which is preferably stepwise treated outside of the combustion zone. The crown also axially aligns the gas nozzle containing the opening therein.

본 발명의 바람직한 한 실시예에서, 위의 문단에서 기술된 팁은 전술된 바와 같이 복합벤츄리관구조체로 구성된 버너조립체와 결합되어 사용된다.In one preferred embodiment of the invention, the tip described in the paragraph above is used in combination with a burner assembly composed of a composite venturi tube structure as described above.

또한, 본 발명은 제 1유체의 흐름이 장치를 통과하여 흐를 때에 제 1유체내로 제 2유체의 흐름을 유도하는 벤츄리관의 수용능력을 증대하는 방법을 제공한다. 이 방법은 적어도 2개, 바람직하게는 적어도 3개, 형편에 따라서는 적어도 6개 이상의 별개의 흐름부로 제 1유체를 분리하는 단계와, 제 1 및 제 2유체의 혼합물을 각각 분리하기 위해 각 흐름부내로 제 2유체의 흐름을 개별적으로 유도하도록 각 벤츄리관을 통과한 제 1유체의 각 별개의 흐름부를 통과시키는 단계, 단일벤츄리관을 통해 지나는 제 1유체의 전체 양을 통과시켜 가능한 것보다 더욱 고농도인 제 2유체를 함유한 제 1과 제 2유체의 혼합물을 만들도록 각 별개의 분리혼합물을 혼합하는 단계를 포함한다. 본 발명에 따르면, 바람직하게 제 1유체는 가스연료이고 제 2연료는 공기이다.The present invention also provides a method of increasing the capacity of a venturi tube to induce a flow of a second fluid into the first fluid as the flow of the first fluid flows through the device. The method comprises the steps of separating the first fluid into at least two, preferably at least three, optionally at least six, separate streams, and each flow to separate the mixture of the first and second fluids, respectively. Passing each separate flow portion of the first fluid through each venturi tube to individually direct the flow of the second fluid into the buoy, passing the total amount of the first fluid passing through the single venturi tube more than is possible. Mixing each separate separation mixture to produce a mixture of the first and second fluids containing a high concentration of the second fluid. According to the invention, preferably the first fluid is a gas fuel and the second fuel is air.

추가로, 본 발명은 제 1유체의 흐름이 장치를 지나 통과할 때에 제 1유체내로 제 2유체의 흐름을 유도하도록 개조된 벤츄리관장치의 길이부를 감소하는 방법을 제공한다. 본 발명의 이 형태에서, 이 방법은 적어도 2개, 바람직하게는 적어도 3개, 또는 적어도 6개 이상의 별개의 흐름부로 제 1유체를 분리하는 단계와; 제 1과 제 2유체의 혼합물을 개별적으로 분리하기 위해서 제 1유체의 각 흐름부내에서 제 2유체의 흐름을 개별적으로 유도하는 각 벤츄리관을 통해 제 1유체의 각 별개의 흐름부를 통과하는 단계 및; 동일한 길이부의 단일벤츄리관을 통해 제 1유체의 전체 양을 통과시켜 가능한 것보다 더욱 고농도인 제 2유체를 함유한 제 1과 제 2유체의 혼합물을 만들도록 각 별개의 혼합물을 혼합하는 단계;를 포함한다.In addition, the present invention provides a method of reducing the length of a venturi tube device adapted to direct the flow of a second fluid into the first fluid as the flow of the first fluid passes through the device. In this form of the invention, the method comprises the steps of separating the first fluid into at least two, preferably at least three, or at least six separate flow sections; Passing each separate flow section of the first fluid through each venturi tube individually directing the flow of the second fluid within each flow section of the first fluid to separate the mixture of the first and second fluids separately; and ; Mixing each separate mixture to pass a total amount of the first fluid through a single venturi tube of the same length to produce a mixture of first and second fluids containing a second fluid that is more concentrated than is possible; Include.

더욱이, 본 발명은 벤츄리관장치를 작동하는 방법을 제공하는 바, 이는 각 벤츄리관이 주입구와 목 및 배출구로 구성되고서, 유도유체가 통과될 때에 유도된 물질과 유도유체의 개별적인 혼합물을 생성하기 위해서 유도된 물질의 흐름을 유도하고, 배출구로부터 혼합물을 배출하도록 작동할 수 있는 적어도 2개의 벤츄리관을 구비하는 단계와; 유도된 제 1물질의 흐름을 유도하고 제 1유도유체와 유도된 제 1물질로 이루어진 제 1혼합물을 생성하도록 제 1벤츄리관을 지나 제 1유도유체를 통과하고, 제 1벤츄리관의 배출구로부터 제 1혼합물을 배출하는 단계; 유도된 제 2물질의 흐름을 유도하고 제 2유도유체와 유도된 제 2물질로 이루어진 제 2혼합물을생성하도록 제 2벤츄리관을 지나 제 2유도유체를 통과하고, 제 2벤츄리관의 배출구로부터 제 2혼합물을 배출하는 단계 및; 유체와 물질의 단일혼합흐름을 만들도록 제 1과 제 2혼합물을 모으고 혼합하는 단계;를 포함한다.Moreover, the present invention provides a method of operating a venturi tube device, in which each venturi tube consists of an inlet, a neck and an outlet, so as to create a separate mixture of the induced substance and the induced fluid as it is passed. Providing at least two venturi tubes operable to direct the flow of the induced material and to discharge the mixture from the outlet; Passing the first induction fluid through the first venturi tube to direct the induced flow of the first material and to produce a first mixture of the first induction fluid and the induced first material, and from the outlet of the first venturi pipe Discharging the mixture; Passing the second induction fluid through the second venturi pipe to induce the flow of the induced second material and to produce a second mixture of the second induction fluid and the induced second material, and from the outlet of the second venturi pipe Discharging the mixture; And collecting and mixing the first and second mixtures to create a single mixture flow of fluid and material.

덧붙여서, 본 발명은 버너노즐에 가연성 혼합물을 제공하는 벤츄리관장치에 설치된 버너를 작동하는 방법을 제공하는 바, 이는 각 벤츄리관이 주입구와 목 및 배출구로 구성되고서 유도유체가 이들을 통과될 때에 유도된 유체와 유도유체의 개별적인 혼합물을 생성하기 위해서 유도된 유체의 흐름을 유도하고, 배출구로부터 혼합물을 배출하도록 작동할 수 있는 적어도 2개의 벤츄리관을 구비하는 단계와; 유도된 제 1유체의 흐름을 유도하고 제 1유도유체와 유도된 제 1유체로 이루어진 제 1혼합물을 생성하도록 제 1벤츄리관을 지나 제 1유도유체를 통과하고, 제 1벤츄리관의 배출구로부터 제 1혼합물을 배출하는 단계; 유도된 제 2유체의 흐름을 유도하고 제 2유도유체와 유도된 제 2유체로 이루어진 제 2혼합물을 생산하여 제 2벤츄리관을 지나 제 2유도유체를 통과하고, 제 2벤츄리관의 배출구로부터 제 2혼합물을 배출하는 단계 및; 유체들의 가연성인 단일혼합흐름을 만들도록 제 1과 제 2혼합물을 모으고 혼합하는 단계;를 포함한다. 이상적으로는, 제 1과 제 2유도유체는 각 가스연료이며, 유도된 제 1과 제 2유체는 재순환된 연도가스 혹은 증기, 질소, 이산화탄소 혹은 다른 비활성기체와 같은 희석제이다.In addition, the present invention provides a method of operating a burner installed in a venturi tube device that provides a burner nozzle with a combustible mixture, which is formed when each venturi tube consists of an inlet, a neck and an outlet, and an induction fluid is passed through them. Providing at least two venturi tubes operable to direct the flow of the induced fluid to produce a separate mixture of the fluid and the guide fluid and to discharge the mixture from the outlet; Passing the first induction fluid through the first venturi tube to induce the flow of the induced first fluid and to produce a first mixture of the first induction fluid and the induced first fluid, and from the outlet of the first venturi pipe Discharging the mixture; Induces the flow of the induced second fluid and produces a second mixture consisting of the second induction fluid and the induced second fluid, passes through the second venturi pipe, passes the second induction fluid, Discharging the mixture; Collecting and mixing the first and second mixture to create a combustible single mixture flow of fluids. Ideally, the first and second induction fluids are respective gaseous fuels and the induced first and second fluids are recycled flue gases or diluents such as steam, nitrogen, carbon dioxide or other inert gas.

도 1은 본 발명의 개념과 원리를 실현한 다중복합 벤츄리관클러스터를 구비한 버너조립체의 정면도이고,1 is a front view of a burner assembly having a multiple composite venturi tube cluster implementing the concept and principle of the present invention;

도 2는 내부구성부재를 드러낸 조립체의 부분단면을 제외하곤 도 1과 유사한 도면,FIG. 2 is a view similar to FIG. 1 except for a partial cross section of the assembly exposing the inner member;

도 3은 도 1에 도시된 버너조립체의 평면도,3 is a plan view of the burner assembly shown in FIG.

도 4는 도 2의 4-4선 단면도,4 is a cross-sectional view taken along line 4-4 of FIG. 2;

도 5는 도 2의 5-5선 단면도,5 is a cross-sectional view taken along line 5-5 of FIG. 2;

도 6은 본 발명의 개념과 원리를 실현한 다른 다중복합 벤츄리관클러스터의 일부를 도해한 부분단면도,6 is a partial cross-sectional view illustrating a part of another multi-composite Venturi tube cluster implementing the concept and principle of the present invention;

도 7은 도 6의 다중복합 벤츄리관클러스터의 일부(7)를 도시한 확대상세도,FIG. 7 is an enlarged detail view of a portion 7 of the multi-component Venturi tube cluster of FIG. 6;

도 8은 본 발명의 개념과 원리를 실현하고 버너조립체에 있는 본 발명의 다중복합 벤츄리관클러스터와 결합되어 사용되는 버너팁의 실시예의 사시도,8 is a perspective view of an embodiment of a burner tip for realizing the concepts and principles of the present invention and used in conjunction with the multiple composite venturi tube cluster of the present invention in a burner assembly;

도 9는 도 8에 도시된 버너팁의 평면도,9 is a plan view of the burner tip shown in FIG.

도 10은 본 발명의 개념과 원리를 실현하고 버너조립체에 있는 본 발명의 다중복합 벤츄리관클러스터와 결합되어 사용되는 버너팁의 다른 실시예의 사시도,10 is a perspective view of another embodiment of a burner tip for realizing the concepts and principles of the present invention and used in conjunction with the multi-compound Venturi tube cluster of the present invention in a burner assembly;

도 11은 본 발명의 개념과 원리를 실현한 버너조립체의 다른 실시예의 개략도,11 is a schematic diagram of another embodiment of a burner assembly that realizes the concepts and principles of the present invention;

도 11a는 도 11에 도시된 버너조립체의 다른 구조를 도해한 부분도,Figure 11a is a partial view illustrating another structure of the burner assembly shown in Figure 11,

도 12는 본 발명의 개념과 원리를 실현한 버너조립체의 또 다른 실시예의 개략도,12 is a schematic diagram of another embodiment of a burner assembly in which the concept and principle of the present invention are realized;

도 13은 본 발명의 개념과 원리를 실현한 또 다른 버너조립체의 하류부를 도해한 부분단면도,13 is a partial cross-sectional view illustrating a downstream portion of another burner assembly in which the concept and principle of the present invention are realized;

도 14는 도 13에 도시된 버너조립체의 일부를 상세히 도해한 확대단면도,14 is an enlarged cross-sectional view illustrating a part of the burner assembly shown in FIG. 13 in detail;

도 15는 도 13에 도시된 버너조립체의 평면도,15 is a plan view of the burner assembly shown in FIG. 13;

도 16은 중앙벤츄리관다발이 주변의 벤츄리관다발로 둘러싸인 것을 제외하고, 도 11 및 도 11a의 버너조립체와 유사한 버너조립체의 개략도이다.FIG. 16 is a schematic diagram of a burner assembly similar to the burner assembly of FIGS. 11 and 11A except that the central venturi bundle is surrounded by the surrounding venturi bundle.

본 발명은 조합되거나 독립적으로 사용할 수 있는 여러 새로운 양상들을 제공한다. 특히 이러한 양상들은 유체연료를 연소하도록 개조된 버너 또는 버너조립체에 연결되어 사용된다. 유체연료는 연료오일 혹은 이와 유사한 물질이며, 바람직하게는 천연가스, 프로판, 부탄 혹은 수소, 또는 이와 유사한 가스연료이다.The present invention provides several new aspects that can be combined or used independently. In particular these aspects are used in connection with a burner or burner assembly adapted to burn fluid fuel. Fluid fuels are fuel oils or similar materials, preferably natural gas, propane, butane or hydrogen, or similar gaseous fuels.

본 발명의 개념과 원리를 실현한 한 버너조립체가 도 1 내지 도 5에 도해되되, 참조번호 20으로 나타낸다. 버너조립체(20)는 외부의, 전체적으로 원통형상인 덮개(22)와, 연료다기관(26)에 연결되어 둘레에 장착된 일련의 제 2연료노즐(24)을 구비한다. 도 2와 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 추가로 조립체(20)는 6개의 개별적으로 분리된 벤츄리관(32)으로 구성된 벤츄리관클러스터(30)을 도시한 바와 같이 갖춘 복합벤츄리관구조체(28)를 구비한다. 각각의 벤츄리관(32)은 (도 2로 도시된 바와 같이) 하부 혹은 상류단에 있는 주입구(34)와, 목(36) 및, 상부 혹은 하류단에 있는 배출구(38)를 갖춘다. 도 2와, 도 4, 도 6 및, 도 7에 도시된 바와 같이, 주입구(34)로부터 목(36)으로 뻗은 벤츄리관의 주입단부(35)는 외부로 벌어졌으며 본질적으로는 원뿔형상 혹은 종형상으로 되어 있다.One burner assembly incorporating the concepts and principles of the present invention is illustrated in FIGS. The burner assembly 20 has an outer, generally cylindrical lid 22, and a series of second fuel nozzles 24 connected to the fuel manifold 26 and mounted circumferentially. As shown in FIGS. 2 and 4 and 5, the assembly 20 further comprises a venturi tube cluster 30 composed of six individually separated venturi tubes 32 as shown. And (28). Each venturi tube 32 has an inlet 34 at the lower or upstream end (as shown in FIG. 2), a neck 36, and an outlet 38 at the upper or downstream end. As shown in FIGS. 2, 4, 6, and 7, the injection end 35 of the venturi tube extending from the inlet 34 to the neck 36 is open to the outside and is essentially conical or longitudinal. It is shaped.

개별적으로는, 벤츄리관(32)은 버너기술에 기능공들에게 널리 알려진 종래의 벤츄리관유형의 구조체의 일종이며, 이 벤츄리관은 이를 관통하여 유도유체를 간단하게 통과하여 유도된 물질의 흐름을 유도하도록 개조되고 배열된다. 이러한 현상으로, 유도된 물질과 유도유체의 각 혼합물은 벤츄리관내에서 만들어지고 벤츄리관의 하류단에 배출구(38)를 통해 배출된다.Individually, the venturi tube 32 is a type of conventional venturi tube type structure that is well known to skilled workers in burner technology, and the venturi tube simply passes through the induction fluid to induce the flow of the induced material. Is converted and arranged to be. With this phenomenon, each mixture of induced material and induced fluid is made in the venturi tube and discharged through the outlet 38 at the downstream end of the venturi tube.

구조체(28)는 또한 벤츄리관(32)의 배출구(38)에 유체를 연통하도록 도 2로 도시된 바와 같이 연결되고 배열된 주입단(42)을 갖춘 집결기(40)를 구비한다. 당해분야의 숙련자들에게 명백하게 되듯이, 배출구(38)에 인접한 벤츄리관(32)의 상부단은 배출구(38)가 집결기(40)의 주입단(42)과 결합한 유연한 전이구역(41)을 구비하도록, 도 5에서 개략적으로 도시된 바와 같이 적당한 형상을 갖춘다. 이러한 배열의 장점으로, 벤츄리관의 하류단에서 배출구(38)를 떠나는 각 혼합물은 집결기(40)로 모여져 혼합되어서 단일혼합흐름을 형성한다. 혼합작용을 촉진하기 위해서, 집결기(40)는 도시된 바와 같이 방사상으로 확장된 확장부(43)를 구비한다.The structure 28 also includes a collector 40 having an injection stage 42 connected and arranged as shown in FIG. 2 to communicate fluid to the outlet 38 of the venturi tube 32. As will be apparent to those skilled in the art, the upper end of the venturi tube 32 adjacent the outlet 38 defines a flexible transition zone 41 in which the outlet 38 couples with the injection end 42 of the collector 40. To have a suitable shape as shown schematically in FIG. With the advantage of this arrangement, each mixture leaving the outlet 38 at the downstream end of the venturi tube is gathered in the collector 40 and mixed to form a single mixing flow. In order to promote mixing, the collector 40 has a radially expanded extension 43 as shown.

벤츄리관클러스터는 도 2와 도 4 및 도 5로 도시된 개별적인 6개의 벤츄리관을 구비하지만, 당해분야의 숙련자들에게 명백하게 되듯이 클러스터는 병렬로 흐르도록 배열된 2개의 벤츄리관처럼 적은 갯수로 이루어질 수도 있다. 이와 반대로, 클러스터는 심지어 6개 이상, 예컨대 주어진 용도의 필요에 따라 12개 이상의 벤츄리관을 구비한다.The venturi tube cluster has six individual venturi tubes shown in FIGS. 2, 4 and 5, but as will be apparent to those skilled in the art, the clusters are made as few as two venturi tubes arranged in parallel. It may be. In contrast, the cluster even has at least 6, such as at least 12 venturi tubes, depending on the needs of the given application.

당해분야의 일반적인 숙련자들에게 명백하듯이, 벤츄리관용 유도유체는 상이하다. 또한, 유도된 물질은 모두 동일할 필요없다. 예컨대 버너인 경우에, 유도유체는 가스화석연료 혹은 수소와 같은 연료인 반면에, 유도된 물질은 예컨대 공기 혹은 예컨대 재순환된 연도가스, 증기, 이산화탄소 혹은 질소와 같은 연소-비활성희석제와 같은 유체이다. 다른 방안으로는, 유도유체는 공기인 한편, 유도된 물질은 유체연료 혹은 희석제를 사용한다. 어떤 경우에는, 각 벤츄리관(32)에서 생성된 각 혼합물들은 집결기(40)내에서 잘 혼합되어, 벤츄리관클러스터(30)가 버너에 사용될 때, 산화제와 유체연료 및 적당한 희석제를 함유한 단일혼합흐름을 생성한다.As will be apparent to those skilled in the art, the induction fluid for venturi tubes is different. In addition, the derived materials do not all need to be identical. In the case of a burner, for example, the induction fluid is a gaseous fossil fuel or a fuel such as hydrogen, while the induced material is for example air or a fluid such as a combustion-inert diluent such as recycled flue gas, steam, carbon dioxide or nitrogen. Alternatively, the induced fluid is air, while the induced material uses fluid fuel or diluent. In some cases, each mixture produced in each venturi tube 32 is well mixed in the collector 40 so that when the venturi tube cluster 30 is used in the burner, it contains a single oxidant, a fluid fuel and a suitable diluent. Create a mixed flow.

버너에 연결하여 본 발명의 개념과 원리를 사용하기 위해, 바람직하기로 유도유체는 유체, 더 바람직하기로는 가스연료이며, 유도된 물질은 바람직하기로 가스를 함유한 산소, 더 바람직하기로는 공기이다. 이 때문에, 버너조립체(20)는 도면에 도시되지 않은 일반적인 연료원에 연결된 일련의 연료가스주입튜브(44)를 구비한다. 또한, 버너조립체(20)는 각 벤츄리관(32)에 하나씩, 일련의 제어핸들(46)을 구비한다. 이 핸들(46)은 대응하는 벤츄리관(32)의 주입구(34)로 향하거나 벗어나도록 종래방식으로 각 제어부재(48)를 이동하게 작동할 수 있어서, 주입튜브(44)를 지나 주입구(34)내로 흐르는 가압연료가스로 인해 주변 공기박스로부터 대응하는 벤츄리관(32)으로 끌어내어지는 공기의 양을 제어한다. 공기박스는 전체적으로 도 1에서 참조번호 50으로 나타낸다.In order to use the concepts and principles of the present invention in connection with a burner, preferably the induction fluid is a fluid, more preferably a gaseous fuel, and the induced material is preferably a gas containing oxygen, more preferably air. . For this reason, the burner assembly 20 has a series of fuel gas injection tubes 44 connected to a common fuel source, not shown in the figures. The burner assembly 20 also includes a series of control handles 46, one for each venturi tube 32. The handle 46 can be operated to move each control member 48 in a conventional manner to direct or exit the inlet 34 of the corresponding venturi tube 32, passing the inlet tube 44 through the inlet 34. Control the amount of air drawn from the surrounding air box to the corresponding venturi tube 32 due to the pressurized fuel gas flowing into the). The air box is indicated generally by the reference numeral 50 in FIG.

전술된 구조에 의하면, 연료가스가 대응튜브(44)를 지나 각 벤츄리관내로 배출될 때, 공기박스(50)로부터의 공기는 각 주입구(34)와 대응부재(48) 사이의 틈새(52)를 지나 주입구(34)로 끌어내어진다. 주입구(34)로 끌어낸 공기의 양은 대응핸들(46)을 사용하여 부재(48)를 높이거나 낮추므로 틈새(52)의 폭을 변화하여 제어된다. 튜브(44)를 지나 주입구(34)로 흐르는 연료가스로 인해 주입구(34)로 끌어낸 공기는 튜브(44)에서 배출된 연료가스와 결합하여서, 벤츄리관(32)를 통해 흐르는 연료가스와 공기의 혼합물을 만들고 벤츄리관(32)으로부터 배출구(38)를 지나 배출된다.According to the structure described above, when the fuel gas is discharged into each venturi tube through the corresponding tube 44, the air from the air box 50 is the gap 52 between each inlet 34 and the corresponding member 48 It is drawn through the inlet 34 through. The amount of air drawn into the inlet 34 is controlled by varying the width of the gap 52 by raising or lowering the member 48 using the corresponding handle 46. The air drawn into the inlet 34 due to the fuel gas flowing through the tube 44 to the inlet 34 is combined with the fuel gas discharged from the tube 44, and thus the fuel gas and air flowing through the venturi tube 32. And a mixture is discharged from the venturi tube 32 through the outlet 38.

특히, 공기제어의 상세한 설명은 도 6 및 도 7에 매우 잘 도시되어 있는데, 3개의 벤츄리관버너조립체의 구성부재로 도시된다. 이와 관련하여, 도 6과 도 7의벤츄리관(32)과, 튜브(44), 핸들(46) 및, 제어부(48)는 본질적으로 도 1과 도 2의 조립체(20)의 대응하는 구성부재들과 동일하다. 그러므로, 핸들(46)이 정방향으로 돌려지면 틈새(52)가 벌이지고, 반대방향으로 돌려질 때 틈새(52)가 좁혀진다. 또한, 도 6 및 도 7의 구조는 아래에 기술될 목적을 얻기 위해서 중앙연료공급시스템을 구비한다.In particular, a detailed description of the air control is shown very well in FIGS. 6 and 7, with the components of three venturi tube burner assemblies. In this regard, the venturi tube 32 of FIGS. 6 and 7, the tube 44, the handle 46, and the control unit 48 are essentially corresponding components of the assembly 20 of FIGS. 1 and 2. Same as the Therefore, the clearance 52 opens when the handle 46 is turned in the forward direction, and the clearance 52 is narrowed when the handle 46 is turned in the opposite direction. 6 and 7 also have a central fuel supply system to achieve the purpose described below.

벤츄리관(32)으로부터 독립적인 각각의 혼합물들이 집결기(40)로 모여지고 혼합되어 전체적으로 버너조립체(20)의 상부선단(58)을 둘러싼 연소구역(56)내로 분배하는 버너팁(54)으로 방향이 설정된 연료가스와 공기의 단일혼합흐름을 제공한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 집결기(40)는 바람직하게 버너조립체(20)의 길이방향의 중심축(60)을 따라 그 방향으로 가늘고 길게 되어 있으며, 이는 배출구 혹은 하류단(62)을 갖추며 그 위로 버너팁(54)이 위치된다.Each mixture, independent of the venturi tube 32, is collected and mixed into the collector 40 and burner tip 54 which distributes into the combustion zone 56 surrounding the top end 58 of the burner assembly 20 as a whole. It provides a single mixed flow of oriented fuel gas and air. As shown in FIG. 2, the collector 40 is preferably elongated in that direction along the longitudinal center axis 60 of the burner assembly 20, which has an outlet or downstream end 62. The burner tip 54 is positioned above it.

바람직하기로, 벤츄리관(32)은 클러스터(30)에서 병렬로 흐르도록 배열되고, 벤츄리관에서 생성된 각각의 혼합물은 공기와 연료로 이루어진 가연성인 단일한 예혼합물을 함께 제공하도록 결합된 일반적인 집결기(40)로 공급된다. 이 예혼합물은 집결기의 하류단(62)에 장착된 일반적인 예혼합팁(54)으로 방향이 설정된다. 예혼합팁(54)은 본질적으로 단일벤츄리관만이 사용된다면 팁내부의 압력이 정상적으로 제공될 압력과 동일하게 하는 방식으로 되어 있다. 이는 가스의 속도와 관련된 압력강하가 단일벤츄리관에 관련되어 있다는 것을 확신케 한다. 다중벤츄리관의 사용은 동일한 속도로 단순한 가스분사에 교대로 공기를 분산시키는 다중가스스퍼드(인젝터)의 사용을 허용한다. 3개의 단일한 분사(또는 주어진 응용하에서 특별히 필요에 따라 그 이상)의 추가표면적은 이 분사로 분산시킨 공기의 증가를 감지할 수 있게 한다. 또한, 유도된 유체의 비말동반속도가 유도흐름의 표면적에 직접적으로 변화하기 때문에 분사의 운동량에 의해 벤츄리관의 개구부로 비말동반시킨다. 추가로 비말동반된 공기는 일단 공기가 스퍼드(인젝터)를 떠나면 사용된 가스분사의 갯수 뿐만 아니라 가스의 운동량의 함수이다.Preferably, the venturi tubes 32 are arranged to flow in parallel in the cluster 30, and each mixture produced in the venturi tubes is combined together to provide a single combustible premix of air and fuel together. Supplied to the unit 40. This premix is directed to a common premix tip 54 mounted at the downstream end 62 of the collector. The premix tip 54 is essentially in such a way that if only a single venturi tube is used, the pressure inside the tip is equal to the pressure that would normally be provided. This ensures that the pressure drop associated with the velocity of the gas is related to a single venturi tube. The use of multiple venturi tubes allows the use of multiple gas spuds (injectors) which alternately disperse air in simple gas injection at the same rate. The additional surface area of the three single jets (or more, as specially required in a given application) makes it possible to detect an increase in the air dispersed by the jets. In addition, since the entrainment velocity of the induced fluid changes directly with the surface area of the induction flow, it is entrained by the opening of the venturi tube by the momentum of the injection. Additionally entrained air is a function of the momentum of the gas as well as the number of gas injections used once the air leaves the spud (injector).

본 발명의 한 실시예에 있어서, 도 1 내지 도 3에 관계되어 전술된 바와 같이, 벤츄리관클러스터(30)는 6개의 벤츄리관(32)을 구비한다. 다시 말하자면, 본 발명의 바람직한 형태로는, 클러스터(30)는 2개 이상, 3개 이상 혹은 심지어 6개 이상의 벤츄리관을 구비한다. 예컨대, 3개의 벤츄리관을 사용한 버너조립체는 도 6 및 도 7에 도해된다. 이와 관련하여, 유일한 한계로는 각 클러스터의 벤츄리관은 각 벤츄리관에서부터 독립적인 혼합물이 단일혼합흐름을 형성하도록 함께 혼합되는 일반적인 집결기(40)로 배출한다는 것이다. 전술된 실시예에서, 유도유체는 연료가스로 기술되며 유도된 유체는 공기로 기술된다.In one embodiment of the present invention, the venturi tube cluster 30 includes six venturi tubes 32, as described above with respect to FIGS. In other words, in a preferred form of the present invention, the cluster 30 comprises at least two, at least three, or even at least six venturi tubes. For example, a burner assembly using three venturi tubes is illustrated in FIGS. 6 and 7. In this regard, the only limitation is that the venturi tubes of each cluster discharge from each venturi tube to a general collector 40 where the independent mixture is mixed together to form a single mixing flow. In the above embodiment, the induced fluid is described as fuel gas and the induced fluid is described as air.

본 발명의 바람직한 형태에 있어서, 독립적인 벤츄리관의 각 수용능력은 동일하다. 하지만 본 발명의 폭 넓은 관조적인 면에 따르면, 주어진 클러스터의 독립된 벤츄리관은 동일할 필요는 없다. 즉, 주어진 클러스터의 하나 이상의 벤츄리관의 수용능력은 동일한 클러스터의 하나 이상의 다른 벤츄리관의 수용능력과 상이할 수 있다. 더욱이, 주어진 클러스터의 하나 이상의 벤츄리관의 유도유체는 동일한 클러스터의 하나 이상의 다른 벤츄리관의 유도유체와 상이하다. 덧붙여서, 주어진 클러스터의 하나 이상의 벤츄리관의 유도된 유체는 동일한 클러스터의 하나 이상의다른 벤츄리관의 유도된 유체와는 상이하다. 이러한 견지에서 단지 예로서, 주어진 클러스터의 하나의 벤츄리관의 유도된 유체가 공기인 반면에, 동일한 클러스터의 다른 벤츄리관의 유도된 유체는 연도가스 혹은, 질소나 증기와 같은 희석제이다. 추가로, 버너에 대한 다른 예와 같이, 유도유체는 공기이며 유도된 유체는 연료가스이다. 버너분야의 일반적인 숙련자들이 쉽사리 알 수 있는 바와 같이, 벤츄리관의 수용능력의 가능한 많은 조합과 유도유체 및 유도된 유체는 본 발명의 개념과 원리에 따른 단일한 벤츄리관클러스터에 유용하게 사용된다.In a preferred embodiment of the present invention, each capacity of the independent venturi tube is the same. However, according to the broad contemplative aspects of the present invention, the independent venturi tubes of a given cluster need not be identical. That is, the capacity of one or more venturi tubes of a given cluster may be different from the capacity of one or more other venturi tubes of the same cluster. Moreover, the induction fluid of one or more venturi tubes of a given cluster is different from the induction fluid of one or more other Venturi tubes of the same cluster. In addition, the induced fluid of one or more venturi tubes of a given cluster is different from the induced fluid of one or more other Venturi tubes of the same cluster. By way of example only in this respect, the induced fluid of one venturi tube of a given cluster is air, while the induced fluid of another venturi tube of the same cluster is a flue gas or a diluent such as nitrogen or steam. In addition, as in other examples for burners, the induced fluid is air and the induced fluid is fuel gas. As will be readily appreciated by those of ordinary skill in the burner art, many possible combinations of the capacity of venturi tubes and guide fluids and induced fluids are usefully employed in a single venturi tube cluster according to the concepts and principles of the present invention.

주어진 용도로 임의의 주어진 시간에 사용된 벤츄리관의 갯수는 버너의 열방출 뿐만 아니라 용도에 적합한 버너의 기하학적 구조로 결정된다. 질소산화물의 방출을 아주 낮게하려면, 하나 이상의 벤츄리관은 노로부터 연도가스를 끌어당기도록 사용되는 반면에, 잔여 벤츄리관은 가스와 공기용으로 사용된다. 노의 연도가스는 집결기(40)내에서 다른 벤츄리관으로부터의 연료와 공기의 혼합물과 혼합되므로, 전반적인 연소흐름에 질량이 추가된다. 반응속도의 감속에 따라서, 추가질량으로 야기된 화염의 추가적인 부하가 화염의 온도를 낮추고, 따라서 질소산화물의 방출을 줄인다. 다른 버너구조의 주연료부재와 같이 가스와 공기의 균일하게 예혼합된 혼합물의 사용에 따라, 이 개념은 버너의 다른 유형에서 질소산화물의 방출을 줄이도록 할 뿐만 아니라 광범위한 열방출을 제공할 수 있다.The number of venturi tubes used at any given time for a given application is determined by the burner geometry as well as the heat release of the burner. To achieve very low nitrogen oxide emissions, one or more venturi tubes are used to draw flue gas from the furnace, while the remaining venturi tubes are used for gas and air. The flue flue of the furnace is mixed with a mixture of fuel and air from other venturi tubes in the collector 40, thereby adding mass to the overall combustion flow. As the reaction rate slows, the additional load of flame caused by the additional mass lowers the temperature of the flame, thus reducing the release of nitrogen oxides. Depending on the use of a homogeneous premixed mixture of gas and air, such as the main fuel element of other burner structures, this concept can not only reduce the release of nitrogen oxides in other types of burners but also provide a wide range of heat release. .

연료와 공기의 예혼합물을 공급하는 다중의 벤츄리관을 사용함으로써 매우 연료가 희박한 예혼합물을 용이하게 제공한다. 이러한 매우 연료가 희박한 예혼합물은 바람직하기로 요구되는 총연료의 약 55% 정도만을 함유하고, 종종 그 이하로도 함유하는 반면에, 총연료를 연소하는데 필요한 산소를 모두 함유한다. 그 다음으로, 잔여연료는 단계별로 처리된 노즐을 지나서 제 2연료와 같이 공급된다. 낮은 연소한계치 위의 가스대 공기의 비율을 유지하는 매우 희박한 예혼합물의 개념은 주화염으로 생성된 열에 최대부하를 제공한다. 다중벤츄리관배열은 매우 희박한 예혼합물에 유용한 반면에, 단계별로 처리된 가스와 같이 처리되지 않은 풍부한 가스흐름을 단계처리하는 능력을 극대화한다. 단계화된 가스분사로 비말동반된 연도가스와 결합된 분산예혼합가스흐름은 질소산화물의 감소를 위한 새로운 기회를 제공한다. 이 버너의 구조에서 질소산화물의 방출성능은 단위부피당 3ppm 이나 낮게 관찰되었다.The use of multiple venturi tubes that supply fuel and air premixes facilitates the provision of very fuel lean premixes. These very fuel lean premixes preferably contain only about 55% of the total fuel required, and often even below, while containing all the oxygen needed to burn the total fuel. Then, the residual fuel is fed along with the second fuel past the nozzle treated in stages. The concept of a very thin premix, which maintains the ratio of gas to air above the low combustion limit, provides the maximum load on the heat generated by the main flame. Multiventuri tube arrangements are useful for very thin premixes, while maximizing the ability to stage untreated rich gas streams, such as staged gases. Dispersion premixed gas streams combined with flue gas entrained in staged gas injection offer new opportunities for the reduction of nitrogen oxides. Nitrogen oxide release performance was observed as low as 3 ppm per unit volume in the burner structure.

도 2와, 도 4, 도 5 및, 도 6에 도해되어 전술된 바와 같이, 독립적으로 집중하는 종형상의 주입구(35)에 분리되어 포함된 다중분사의 표면적은 비말동반한 공기에서 더욱 효과적이다. 이는 추가적인 분사의 표면적과 하나의 커다란 분사를 다수의 작은 분사로 분리함으로써 창출된 직경의 감소 때문이다. 분사의 크기는 주변유체내에서 분사의 분기와 포트의 직경의 함수로 감소된다. 또한 가스포트의 구조의 함수인 분기각도가 분사의 표면적에 결정력을 가진다. 동일한 연료압으로 공급될 때, 분리된 가스포트와 다중벤츄리관을 사용하여 만들어진 각각의 분사는 동일속도로 공기를 비말동반하고 확산시킬 것이다. 이 확산/비말동반의 속도가 연료가 희박한 혹은 매우 희박한 예혼합물을 전달하는 버너의 능력을 증대시킬 것이다. 요구되진 않지만, 다중벤츄리관클러스터로부터의 예혼합물의 조성은 혼합물이 인화한계치 미만으로 조정될 수 있다. 발화된 연료의 인화한계치내에서 예혼합물의 조성을 유지함으로써, 공기의 질량은 가능한 최대로 하여 화염에 열적부하를 최대로 되게 한다. 추가적인 열적부하는 화염의 온도를 감소시켜서 열적인 질소산화물의 형성을 줄인다.As illustrated in FIGS. 2, 4, 5 and 6 and described above, the surface area of the multi-spray contained separately in the longitudinally injecting bells 35 concentrating independently is more effective in entrained air. This is due to the surface area of the additional spray and the reduction in diameter created by separating one large spray into many smaller sprays. The size of the injection is reduced as a function of the diameter of the branch and port of the injection in the surrounding fluid. The divergence angle, which is also a function of the structure of the gas port, has a determinant on the surface area of the injection. When supplied at the same fuel pressure, each injection made using separate gas ports and multiple venturi tubes will entrain and diffuse air at the same rate. This rate of diffusion / entrainment will increase the burner's ability to deliver fuel-lean or very thin premixes. Although not required, the composition of the premix from the multiventuri tube cluster can be adjusted to below the flammability limit of the mixture. By maintaining the composition of the premix within the flammable limits of the fired fuel, the mass of air is maximized as much as possible to maximize the thermal load on the flame. The additional thermal load reduces the temperature of the flame, reducing the formation of thermal nitrogen oxides.

본 발명의 원리와 개념을 실현한 다른 버너조립체의 실시예는 도 11에서 개략적으로 도해되되, 참조번호 120으로 나타낸다. 도 11에서, 도 1 내지 도 5에 연결되어 나타낸 구성부재들과는 본질적으로 동일한 구성부재는 유사한 참조번호로 나타내진다. 도 11에서, 벤츄리관클러스터(30)는 오직 2개의 벤츄리관(32)을 갖는 것으로 도시되지만, 전술된 바와 같이 도 11의 클러스터(30)는 가용공간에 한계에 따라 3개 혹은 4개 혹은 그 이상의 벤츄리관을 가질 수 있다. 도 11에 도시된 바와 같이 벤츄리관(32)은 목(36)과 배출구(38) 사이로 뻗은 가늘고 긴, 본질적으로는 일직선인 튜브(64)를 구비한다. 그리고, 도시된 바와 같이, 튜브(64)는 서로에 대해서 본질적으로 평행하게 배열된다. 특히 튜브(64)는 유체의 흐름을 평행하게 흐르도록 배열된다. 이와 관련하여, 도 11에 도시된 구조는 클러스터(30)의 성능에 본질적이진 못하다. 더욱이, 당해분야의 숙련자들에게 공지되었듯이, 벤츄리관의 하류부(64)는 일직선일 필요가 없거니와 서로에 대해서 평행하게 위치될 필요도 없다.An embodiment of another burner assembly that realizes the principles and concepts of the present invention is schematically illustrated in FIG. 11, indicated by reference numeral 120. In Fig. 11, components which are essentially the same as the components shown in connection with Figs. 1 to 5 are denoted by like reference numerals. In FIG. 11, the venturi tube cluster 30 is shown as having only two venturi tubes 32, but as described above, the cluster 30 of FIG. 11 may have three or four or more depending on the available space. It can have more than one venturi tube. As shown in FIG. 11, the venturi tube 32 has an elongated, essentially straight tube 64 extending between the neck 36 and the outlet 38. And, as shown, the tubes 64 are arranged essentially parallel to each other. In particular, the tube 64 is arranged to flow in parallel with the flow of the fluid. In this regard, the structure shown in FIG. 11 is not essential to the performance of the cluster 30. Moreover, as is known to those skilled in the art, downstream 64 of the venturi tube need not be straight and need not be positioned parallel to each other.

바람직하기로, 도 10에서 더욱 상세히 도해된 도 11의 버너조립체의 버너팁(154)은 축(60)방향을 따라 가늘고 길게 되어 있고, 이 버너팁은 집결기(40)로부터 축(60)방향을 따라서 외부로 구역(56)에 수용된 연료와 공기의 단일혼합흐름의 방향을 설정하도록 개조되고 배열된다. 이 때문에, 팁(154)은 하류단내에 있는 다수의 개구부(66)를 구비하되, 이 개구부(66)는 도 11에 도시된 바와 같이 축(60)을 따라서 연료와 공기의 혼합흐름의 방향을 설정하도록 위치된다.Preferably, the burner tip 154 of the burner assembly of FIG. 11, illustrated in more detail in FIG. 10, is elongated along the axis 60 direction, which burner tip is oriented from the collector 40 to the axis 60 direction. And are adapted and arranged to direct a single mixed flow of fuel and air contained in zone 56 outwardly. For this reason, the tip 154 has a plurality of openings 66 in the downstream end, which openings 66 direct the direction of the mixing flow of fuel and air along the axis 60 as shown in FIG. Is positioned to set.

도 11에 도시된 바와 같이, 벤츄리관(32)은 주입파이프 혹은 스퍼드(68)를 매개로 연료가스의 공급을 제공하고, 공기흐름은 이동가능한 제어부재(48)를 사용하여 전술된 바와 같은 동일한 방식으로 제어된다(핸들(46)은 도 11에 도시되지 않음). 그러므로, 도 11의 실시예에서 연료가스는 유도유체이고 공기는 유도된 유체이다. 또한, 도 11의 조립체(120)는 도시된 바와 같이 조립체(120)의 중앙축(60)을 따라 뻗고 팁(154)의 하류단(67)내 구멍(69)을 통과하는 가늘고 긴 중앙의 주연료튜브(70)를 구비한다. 작은 벤츄리관(72)은 튜브(70)의 상류단(74)에 구비되며, 튜브(70)에 대한 주연료의 공급은 주입연료스퍼드 혹은 파이프(76)를 매개로 공급된다. 그러므로, 공기와 연료의 주혼합물은 연소구역(56)에 위치된 튜브(70)의 하류단부(80)의 정상에 위치된 주노즐(78)을 향하여 튜브(70)를 따라 흐르게 된다. 여기서, 본 발명에 따르면 노즐(78)에 공급된 물질이 바람직하게는 공기와 연료의 예혼합물인 한편, 천연연료가 안정화를 위해서는 노즐(78)에 공급될 수 있다.As shown in FIG. 11, the venturi tube 32 provides the supply of fuel gas via an injection pipe or spud 68, and the airflow is as described above using the movable control member 48. Controlled in the same manner (handle 46 is not shown in FIG. 11). Therefore, in the embodiment of Fig. 11, the fuel gas is an induced fluid and air is an induced fluid. In addition, the assembly 120 of FIG. 11 extends along the central axis 60 of the assembly 120 and passes through a hole 69 in the downstream end 67 of the tip 154 as shown. A fuel tube 70 is provided. A small venturi tube 72 is provided at the upstream end 74 of the tube 70, and the supply of main fuel to the tube 70 is supplied via the injection fuel spud or pipe 76. Therefore, the main mixture of air and fuel flows along the tube 70 toward the main nozzle 78 located at the top of the downstream end 80 of the tube 70 located in the combustion zone 56. Here, according to the present invention, the material supplied to the nozzle 78 is preferably a premix of air and fuel, while natural fuel can be supplied to the nozzle 78 for stabilization.

도 11에 도시된 바와 같이, 개구부(66)는 튜브(70)에 대해 둘러싸듯이 배치된다. 그러므로, 연료와 공기의 가연성 혼합물은 팁(154)에서 개구부(66)를 지나 배출되고, 이 혼합물은 튜브(70)에 대해서 둘러싸듯이 노즐(78)을 향해서 뻗은 원통형상으로 되어 있다. 가연성 혼합물의 점화시, 축(60)을 따라 뻗은 전체적으로 원통형상의 화염이 만들어진다.As shown in FIG. 11, the openings 66 are arranged so as to surround the tube 70. Therefore, the combustible mixture of fuel and air exits the opening 66 at the tip 154, which is cylindrical in shape extending toward the nozzle 78 as it surrounds the tube 70. Upon ignition of the combustible mixture, an overall cylindrical flame is created which extends along the axis 60.

아래에 언급될 화염홀더(82)는 노즐(78)의 바로 아래에서 튜브(70)에 장착된다. 화염홀더(82)와 노즐(78)의 임의의 바람직한 실시예의 상세도는 도 13과 도 14로 도시된다. 하지만, 도 13으로 도해된 버너팁(254)은 도 11의 버너팁(154)과 상이하며, 버너팁(154)은 끝벽(156)에 다수의 개구부(66)를 구비하는 반면에, 간단하게 버너팁(254)은 하류단(256)에서 본질적으로 넓게 개구된 원통형상을 가진다.The flame holder 82 to be mentioned below is mounted to the tube 70 directly under the nozzle 78. Details of any preferred embodiment of flame holder 82 and nozzle 78 are shown in FIGS. 13 and 14. However, the burner tip 254 illustrated in FIG. 13 is different from the burner tip 154 of FIG. 11, while the burner tip 154 has a plurality of openings 66 in the end wall 156. Burner tip 254 has a cylindrical shape that is essentially wide open at downstream end 256.

도 13을 참조로 하여, 화염홀더(82)는 바람직하기로 노즐(78)로부터 이격된 지점에 최고점(84)을 갖는 원추형상으로 되어 있다. 바람직하게는, 최고점(84)은 팁(254)의 상부단에서 약 8in 정도 위로 위치된다. 특히 본 발명의 바람직한 형태에서, 튜브(70)가 1in 직경의 파이프로 형성되었을 때에 화염홀더(82)는 약 4in 정도의 외경을 가지며, 화염홀더는 가용접(tack weld) 혹은 멈춤나사(set screw) 혹은 이와 유사한 것으로 튜브(70)에 부착된 플레이트형상으로 형성된다. 축(60)과 화염홀더(82)의 원뿔의 스커트(83;skirt) 사이의 내각(α)은 바람직하게는 45°이다.Referring to FIG. 13, the flame holder 82 is preferably conical with a peak 84 at a point away from the nozzle 78. As shown in FIG. Preferably, peak 84 is positioned about 8 inches above the top end of tip 254. In a particularly preferred embodiment of the present invention, when the tube 70 is formed of a 1 inch diameter pipe, the flame holder 82 has an outer diameter of about 4 inches, and the flame holder has a tack weld or set screw. Or the like is formed in the shape of a plate attached to the tube (70). The inner angle α between the shaft 60 and the skirt 83 of the cone of the flame holder 82 is preferably 45 °.

가장 바람직한 형태에서, 홀더(82)는 튜브(70)를 둘러싼 패턴으로 분산된 다수의 1/4in인 구멍(86)을 갖춘다. 이상적으로 구멍(86)은 개구영역이 홀더(82)의 표면적의 30%정도를 차지하는 충분한 크기와 갯수로 되어 있다. 하지만, 본 발명의 원리와 개념에 따르면, 개구영역은 홀더(82)의 표면적의 약 10%보다 적은 범위에서 약 75% 이상의 범위까지 걸쳐진다. 이에 대해 본 발명에 따르면, 홀더는 노내의 주버너개구부의 직경에 따라 다른 직경을 가진다. 그러므로 홀더(82)의 직경은 노내에 있는 주버너개구부의 직경의 1/4인 크기로부터 노내에 있는 주버너개구부와 동일한 크기까지 변화한다. 추가로, 각도(α)는 약 30°이하에서 약 80°이상의 범위로 걸쳐진다. 또한, 전술된 바와 관련하여, 홀더(82)의 형상은 한정되지 않으며, 홀더가 팁(154,254)을 떠나는 가연성 혼합물을 편향시킬 수 있고, 발화가 안정화되고 유지되는 정체된 저속구역내로 가연성 혼합물을 이끄는 화염홀더(82)의 하류에 있는 저압부(300)를 만들수 있는 한, 모든 임의의 형상이 사용된다.In the most preferred form, the holder 82 has a plurality of 1/4 in holes 86 dispersed in a pattern surrounding the tube 70. Ideally, the holes 86 are of sufficient size and number so that the opening area occupies about 30% of the surface area of the holder 82. However, in accordance with the principles and concepts of the present invention, the opening area ranges from less than about 10% to about 75% or more of the surface area of the holder 82. In contrast, according to the present invention, the holder has a different diameter depending on the diameter of the main burner opening in the furnace. Therefore, the diameter of the holder 82 varies from one quarter of the diameter of the main burner opening in the furnace to the same size as the main burner opening in the furnace. In addition, the angle α ranges from about 30 ° or less to about 80 ° or more. In addition, in connection with the foregoing, the shape of the holder 82 is not limited, and the holder can deflect the combustible mixture leaving the tips 154,254, leading to the combustible mixture into a stagnant slow zone where ignition is stabilized and maintained. All arbitrary shapes are used so long as the low pressure portion 300 can be made downstream of the flame holder 82.

바람직하기로 노즐(78)은 도 14로 도해된 형태로 되어 있되, 천공되고 기계처리된 육각형상의 막대기둥과 개구상부단(92)을 갖춘 원통형상의 상부컵부(90)로 구성된 기저부(88)로 이루어진다. 기저부(88)는 구멍(94)을 구비하고 컵부(90)는 구멍(96)을 구비하는데, 구멍(94,96)은 바람직한 주화염을 제공하는 노즐(78)에 적합한 결과를 성취하기 위해 필요한 크기로 위치된다. 컵부(90)는 주변가스흐름에 의해 기저부(88)의 개구선단(87)에서 분출하는 화염을 보호한다. 이러한 흐름이 없으면, 컵부(90)는 필요없게 된다.The nozzle 78 is preferably in the form illustrated in FIG. 14, with a base 88 consisting of a cylindrical upper cup portion 90 having a perforated and machined hexagonal pole and an open top end 92. Is done. The base portion 88 has a hole 94 and the cup portion 90 has a hole 96, which holes 94 and 96 are necessary to achieve a result suitable for the nozzle 78 providing the desired coin flame. It is located in size. The cup portion 90 protects the flame ejected from the opening tip 87 of the base portion 88 by the ambient gas flow. Without this flow, the cup 90 is not necessary.

도 11과 도 13 및 도 14로 개략적으로 도해된 구조는 매우 좋은 질소산화물의 성능을 구비한다. 전술된 바와 같이, 다중벤츄리관의 개념은 자체적으로 질소산화물의 방출을 줄이는 매우 연료가 희박한 예혼합물을 제공할 수 있다. 다중벤츄리관의 개념이 도 11과 도 13 및 도 14의 구조에 연결되면, 질소산화물의 낮은 방출이 매우 희박한 예혼합물의 저속구역의 안정화로 성취될 수 있다.The structure schematically illustrated in FIGS. 11 and 13 and 14 has very good nitrogen oxide performance. As mentioned above, the concept of a multiple venturi tube can itself provide a very fuel lean premix that reduces the release of nitrogen oxides. If the concept of a multiple venturi tube is connected to the structures of Figs. 11, 13 and 14, a low release of nitrogen oxides can be achieved with the stabilization of the low speed zone of the very thin premix.

도 11을 다시 참조하자면, 종종 총연료의 10%보다 작은, 그리고 바람직하게는 2% 이하인 소규모부가 스퍼드(76)를 매개로 삽입되고 공기박스(50)에서 공기를 방출하는데 사용된다. 연료와 공기는 버너의 중앙을 통해 나타난 튜브(70)에서 예혼합된다. 전술된 바와 같이, 어떤 경우에는 튜브(70)를 매개로 천연연료를 공급하는 것이 바람직하다. 튜브(70)는 주예혼합가스팁(154)을 통과하고 주예혼합팁(154) 위로 어느 정도 거리를 두고 위치된 차폐된 노즐(78)에서 종결된다. 이 거리는 팁(154)을 떠나는 예혼합물의 속도와 압력 및 버너의 크기에 따라 약 3in 이하에서 15in 이상의 범위로 변화한다. 그러므로, 작은 주화염은 주예혼합물팁(154)의 상부선단(156) 위에 지점에서 상승된 노즐(78)에 설치된다. 천공된 플레이트로부터 제조된 원뿔형상의 화염홀더(82)는 상승된 노즐(78) 바로 아래에 위치되어서 팁(154)으로부터 주예혼합물이 노즐(78)에 인접하게 만들어진 안정한 주화염으로 끌여당겨지는 위치로 제공한다. 그러므로 원뿔(82)과 주노즐(78)은 팁(154)로부터 공급된 매우 희박한 연료예혼합물에 안정하게 화염을 유지하는 기계장치를 구비한다. 일단 화염이 안정화되면, 노즐(78)의 배출단(92)에서 생성된 주화염은 더욱 질소산화물의 방출을 줄이도록 소화된다.Referring again to FIG. 11, a small portion, often less than 10% of the total fuel, and preferably 2% or less, is inserted through the spud 76 and used to release air from the air box 50. Fuel and air are premixed in the tube 70 shown through the center of the burner. As described above, in some cases it is desirable to supply natural fuel via the tube 70. The tube 70 terminates in a shielded nozzle 78 which is passed through the master mixing gas tip 154 and positioned some distance above the master mixing tip 154. This distance varies from about 3 inches or less to 15 inches or more depending on the speed and pressure of the premix leaving the tip 154 and the size of the burner. Therefore, a small coin flame is installed in the nozzle 78 raised at a point above the upper tip 156 of the master mixture tip 154. A cone-shaped flame holder 82 made from a perforated plate is positioned just below the raised nozzle 78 to a position where the master mixture is attracted from the tip 154 to a stable main flame made adjacent to the nozzle 78. to provide. The cone 82 and main nozzle 78 therefore have a mechanism for stably maintaining the flame in the very thin fuel premix supplied from the tip 154. Once the flame has stabilized, the main flame produced at the discharge end 92 of the nozzle 78 is further digested to further reduce the release of nitrogen oxides.

주버너팁(154)의 배출구로부터 실제 거리에서 전술된 방법으로 주화염을 위치시키는 것은 주버너팁(154)을 빠져나온 후에 공기와 연료의 주혼합물이 팽창되고 감속되는 기회를 제공한다. 화염속도보다 느린 속도로 예혼합물을 감속하는 것은 매우 연료가 희박한 예혼합물의 화염을 안정화하게 한다. 매우 연료가 희박한 가연성 혼합물이 사용될 때에 발생하는 중요한 문제점은 화염속도가 연료의 함유량을 직접적으로 변화시킨다는 것이다. 그러므로, 화염속도는 매우 연료가 희박한 혼합물에서 매우 느리게 된다. 또한, 혼합물의 온도는 더 빠른 화염속도를 초래하는 더 높은 온도로 화염속도에 영향을 미치며, 반대의 경우도 마찬가지다. 다시 말하자면, 가연성 혼합물이 매우 연료가 희박할 때에, 과잉공기의 함유량이 많으면 주버너팁에서 빠져나가는 흐름의 속도는 화염속도를 초과하게 되는데, 이는 버너팁의 화염을 분출시키게 된다.Positioning the main flame in the manner described above at an actual distance from the outlet of the main burner tip 154 provides an opportunity for the main mixture of air and fuel to expand and decelerate after exiting the main burner tip 154. Slowing the premix at a rate slower than the flame speed allows the flame of the premixed fuel to be very lean. An important problem that occurs when very fuel lean combustible mixtures are used is that the flame speed directly changes the fuel content. Therefore, the flame speed becomes very slow in very fuel-lean mixtures. In addition, the temperature of the mixture affects the flame velocity to a higher temperature resulting in a faster flame velocity and vice versa. In other words, when the combustible mixture is very lean, if the excess air content is high, the rate of flow exiting the main burner tip will exceed the flame speed, which will cause the burner tip to burst.

발화가 지연되어서, 연료와 공기의 주혼합물이 팁에서 배출되고 노의 공간내에서 팽창한 후에 속도를 감속하고 고온의 환경에서 복사열로 가열시킬 때까지, 화염속도가 흐름속도를 초과하는 상황을 연출함으로써, 화염은 상승된 노즐(78)과 홀더(82)로 구비된 안정화구역내에서 안정된 상태로 쉽게 유지된다. 주예혼합팁배출구에서 실제로 거리를 둔 저속구역 안정화방식으로 주가스의 발화와 연소는 종전에 성취하기 힘든 천연가스 중 약 5ppm, (예컨대, 수소 25%, 프로판 25%, 메탄 50%인) 정제혼합된 연료가스 중 3% 미만으로 질소산화물의 저방출상태로 생산한다. 전술한 바에 덧붙여서, 이미 묽은 연료가 희박한 예혼합물은, 주팁에서 빠져나간 후에 그리고 팽창하고 감속하는 동안에 노연도생산물을 비말동반하여서, 발화전에 더욱 묽게 된다. 이는 또한 질소산화물의 방출을 더욱 줄일 수 있다.The ignition is delayed, creating a situation where the flame speed exceeds the flow rate until the main mixture of fuel and air exits the tip and expands in the furnace space until the speed is reduced and heated with radiant heat in a high temperature environment. Thereby, the flame is easily maintained in a stable state in the stabilization zone provided with the raised nozzle 78 and the holder 82. With the low-speed zone stabilization method, which is actually distanced from the main mixing tip outlet, the ignition and combustion of the main gas is approximately 5 ppm of natural gas, which is previously unattainable, e.g. 25% hydrogen, 25% propane, 50% methane. Less than 3% of the spent fuel gases are produced with low emissions of nitrogen oxides. In addition to the foregoing, preliminary mixtures already thin in fuel are further diluted before firing by entraining the flue product after exiting the main tip and during expansion and deceleration. It can also further reduce the emission of nitrogen oxides.

도 11에 도해된 구조에 따르면, 매우 희박하지만 안정한 화염한계치내에서 중심벤츄리관(72)을 작동시키고, 화염한계치 보다 아래에 있고 연료의 산화를 완전하도록 하는 노의 온도에 따라야 하는 매우 희박한 혼합물로 둘러싼 다중벤츄리관과 일반적인 집결기(140)를 구동가능하다.According to the structure illustrated in FIG. 11, a very lean but stable mixture of operating the central venturi tube 72 within the flame limits, which is below the flame limits and must be followed by the temperature of the furnace to complete the oxidation of the fuel. It is possible to drive the surrounding multiple venturi tube and the general collector 140.

본 발명의 다른 양상에 따르면, 튜브(70)의 연료와 공기의 혼합물은 다수의 벤츄리관(70)을 구비한 클러스터구조로 공급된다. 이러한 구조는 도 11a에 개략적으로 도해된다. 이 경우에, 전반적인 조립체는 바람직하기로 2개의 분리된 벤츄리관클러스터를 구비하되, 버너팁(154)에 공기와 연료의 예혼합물을 공급하는 외부의것과, 튜브(70)에 공기와 연료의 예혼합물을 공급하는 내부의 것을 구비한다. 내부의 다중벤츄리관다발이 완전하게 외부의 벤츄리관다발로 둘러싸인 다른 방안의 구조가 도 16에 개략적으로 도해된다. 도 16에 도시된 바와 같이, 외부벤츄리관다발은 벤츄리관(32)과 일반적인 집결기(140)를 구비하는 반면에, 내부벤츄리관은 벤츄리관(72)과 일반적인 집결기(340)를 구비한다. 이 경우에, 외부벤츄리관다발내에 위치된 내부벤츄리관다발을 구비한 구조에서, 내부클러스터는 안정한 화염한계치내에서 작동되며, 외부클러스터는 질소산화물의 방출을 줄이는데 필요한 조건을 최대화하도록 매우 연료가 희박한 공기와 연료의 예혼합물을 제공하게 작동된다. 이런 종류의 배열은 내부다발에 6개 이상의 벤츄리관을 갖추고 외부다발에 12개 이상의 벤츄리관을 갖춘 매우 큰 버너의 구조에 사용된다.According to another aspect of the present invention, the mixture of fuel and air in the tube 70 is supplied in a cluster structure having a plurality of venturi tubes 70. This structure is schematically illustrated in FIG. 11A. In this case, the overall assembly is preferably provided with two separate venturi tube clusters, an external one for supplying a premix of air and fuel to the burner tip 154 and an example of air and fuel to the tube 70. It is equipped with the inside which supplies a mixture. The structure of another scheme in which the inner multiventuri tube bundle is completely surrounded by the outer venturi tube bundle is schematically illustrated in FIG. As shown in FIG. 16, the outer venturi tube bundle includes a venturi tube 32 and a general collector 140, while the inner venturi tube includes a venturi tube 72 and a general collector 340. In this case, in a structure with an inner ventilator bundle located within the outer ventilator bundle, the inner cluster operates within a stable flame limit, while the outer cluster is characterized by the use of highly fuel-lean air and lean fuel to maximize the conditions necessary to reduce NOx emissions. It is operated to provide a premix of fuel. This type of arrangement is used for the construction of very large burners with 6 or more venturi tubes in the inner bundle and 12 or more venturi tubes in the outer bundle.

도 12를 참조하면, 본 발명의 원리와 개념은 예혼합물이 팁(354)에서 방사상으로 방향을 설정하는 방사상의 버너에 사용된다. 이러한 관점에서, 2001년 3월 12일자로 출원되고 양도된 미국특허출원 제 09/803,808호를 참조하되, 이는 여기에 참조로 병합된다. 그러므로, 도 12에 개략적으로 도시된 버너조립체(320)는 버너조립체를 통해 축방향으로 뻗은 방향으로 가늘고 긴 버너팁(354)을 구비하고, 집결기(40)로부터 축(60)에 대해서 전체적으로 방사상의 방향으로 연소구역(56)내에 수용되는 단일혼합흐름의 방향을 설정하도록 개조되고 배열된다. 그러므로, 버너팁(354)은 팁(354)을 둘러싼 둥글고 편평한 화염을 만들기 위해 개조되고 배열된다. 도 12를 참조로 하면, 조립체(320)는 노즐(178)을 매개로 연소구역에 제 2연료를 공급하도록 중심튜브(170)를 구비한다.Referring to FIG. 12, the principles and concepts of the present invention are used in radial burners where the premix is directed radially at the tip 354. In this regard, reference is made to US patent application Ser. No. 09 / 803,808, filed and assigned March 12, 2001, which is incorporated herein by reference. Therefore, the burner assembly 320 shown schematically in FIG. 12 has an elongated burner tip 354 extending in the axial direction through the burner assembly and is generally radial to the axis 60 from the collector 40. It is adapted and arranged to direct the direction of the single mixing flow received in the combustion zone 56 in the direction of. Therefore, burner tip 354 is adapted and arranged to produce a round and flat flame surrounding tip 354. Referring to FIG. 12, the assembly 320 includes a center tube 170 to supply a second fuel to the combustion zone via the nozzle 178.

특히, 본 발명의 바람직한 형태에서, 버너팁(354)은 도 8과 도 9로 도해된 형상으로 되어 있되, 이 도면들에서 팁(354)은 전체적으로 고리형상의 기저부(98)와 중심축(100)을 되어 있는 것을 볼 수 있다. 추가로, 팁(354)은 다수의 가늘고 길며 평행하고 원주방향으로 이격되어 길이방향으로 만곡된 리브(102)를 구비한다. 리브(102)는 기저부(98)에 장착된 개별적인 제 1끝(104)과 기저부(98)로부터 이격된 개별적인 제 2끝(106)을 구비한다. 도시된 바와 같이, 제 2끝(106)은 제 1끝(104)보다 축(60)에 근접하게 위치된다. 리브(102)와 기저부(98)는 집결기(40)로부터 연료와 공기의 단일혼합물의 흐름을 수용하게 개조된 팁(354)의 내부에 영역(108)을 한정한다. 리브(102)는 그 사이로 다수의 만곡된 슬롯(110)을 한정한다. 도 8 및 도 9로 도시되어 보는 바와 같이, 슬롯(110)은 영역(108)내에 혼합물이 영역(108)로부터 방사상의 방향과 축(60)을 따라 뻗은 벡터를 구비한 방향으로 팁(354) 외부에 바깥방향에서 연소구역(56)내로 흐르도록 한다.In particular, in a preferred form of the present invention, the burner tip 354 is in the shape illustrated in FIGS. 8 and 9, in which the tip 354 is generally annular base 98 and central axis 100. You can see). In addition, tip 354 has a plurality of elongated, parallel, circumferentially spaced longitudinally curved ribs 102. Rib 102 has a separate first end 104 mounted to base 98 and a separate second end 106 spaced from base 98. As shown, the second end 106 is located closer to the axis 60 than the first end 104. The rib 102 and base 98 define an area 108 inside the tip 354 adapted to receive a flow of fuel and air homogenous from the collector 40. Rib 102 defines a plurality of curved slots 110 therebetween. As shown in FIGS. 8 and 9, the slot 110 has a tip 354 in a direction in which the mixture within the region 108 has a vector extending along the axis 60 and in a radial direction from the region 108. It flows outward into the combustion zone 56 from the outside.

도 8 및 도 9로 도해된 바람직한 형태에서, 팁(354)은 또한 팁(354)의 개별적인 제 2끝(106)에 연결된 왕관부(112)를 구비한다. 바람직하게는, 왕관부(112)는 일정한 슬롯(110)에 정렬된 다수의 축방향에 방사상으로 뻗은 불연속부(114)를 구비하여, 이 불연속부(114)를 지나 영역(108)을 떠나는 혼합물은 슬롯(110)을 지나 영역(108)을 떠나는 혼합물보다 축방향으로 흐름의 방향을 설정한다. 이상적으로는, 불연속부(114)는 불연속부(114)를 지나 흐르는 공기와 연료의 혼합물이 연소되는 연속구역으로 복귀하기 전에 연도가스를 묽게 하도록 화살표(115)로 지시된 방향에 영역(116) 둘레로 순환하는 지점인 연소구역(56) 외부에 있는 미리 단계화된혼합영역(116;도 12에 도시함)을 만들어 이를 통해 축방향으로 방향이 설정된 혼합물을 흐르게 유발하도록 위치된다. 비교하면, 슬롯(110)으로부터 흐르는 예혼합물의 흐름방향은 화살표(117)로써 개략적으로 도해된다. 특히 본 발명의 바람직한 형태에서, 팁(354)의 왕관부(112)는 개구부(118)를 수용하는 축방향으로 정렬된 중심가스노즐을 구비한다.In the preferred form illustrated in FIGS. 8 and 9, the tip 354 also has a crown 112 connected to a separate second end 106 of the tip 354. Preferably, crown 112 has a plurality of axially extending discontinuities 114 aligned with constant slots 110, leaving mixture 108 beyond these discontinuities 114. Directs the flow in the axial direction rather than the mixture leaving slot 110 past slot 110. Ideally, the discontinuity 114 is a region 116 in the direction indicated by the arrow 115 to dilute the flue gas before returning to the continuous zone where the mixture of air and fuel flowing through the discontinuity 114 is combusted. A staged mixing zone 116 (shown in FIG. 12) outside the combustion zone 56, which is the point of circumference, is created and thereby positioned to cause the axially oriented mixture to flow. In comparison, the flow direction of the premix flowing from the slot 110 is schematically illustrated by arrow 117. In a particularly preferred form of the invention, the crown 112 of the tip 354 has an axially aligned central gas nozzle that receives the opening 118.

한 양상에서, 본 발명은 복합벤츄리관클러스터를 구비한 방사상의 벽을 갖춘 버너를 구비하고 100%의 예혼합물과 함께 고열방출을 성취할 수 있다. 이는 본 발명의 앞선 기술에선 가능하지 못하였다. 종래에는, 고열방출은 제 2공기와 1.7MMBTU/h로 성취되었다. 한편, 전형적으로 제 2공기는 모든 공기가 벤츄리관부에 공기와 연료의 예혼합물로 공급될 때보다는 더 많은 질소산화물을 방출한다. 이러한 문제점은 유체를 평행하게 흐르도록 단일클러스터에 배열된 다수의 벤츄리관으로 구성된 복합벤츄리관클러스터를 구비하도록 기술된 새로운 구조로 극복되었다.In one aspect, the present invention has a burner with radial walls with a composite Venturi tube cluster and can achieve high heat release with 100% premix. This was not possible in the prior art of the present invention. Conventionally, high heat emission has been achieved with the second air and 1.7 MMBTU / h. On the other hand, the second air typically emits more nitrogen oxides than when all the air is supplied to the venturi tube as a premix of air and fuel. This problem has been overcome with the new structure described to have a composite Venturi tube cluster consisting of multiple Venturi tubes arranged in a single cluster to flow fluid in parallel.

본 발명은 단계화된 연료로 질소산화물의 방출의 감소와, 몇몇 구조에서 소음의 감소, 단계화된 가스분사가 버너 외부로 연도가스의 비말동반, 신속하게 질소산화물의 경감, 제 2공기의 작용없이 작동의 단순화, 짧은 화염프로파일, 추가된 예혼합팁속도에 높은 턴다운(turn down)비, 높은 안정성, 이산화탄소의 방출의 최소화, (질량흐름을 추가하고 더 높은 열전달로) 예혼합팁의 냉각 및, 추가된 팁속도로 화염의 역류의 최소화를 제공한다.The present invention provides for the reduction of the release of nitrogen oxides into staged fuels, the reduction of noise in some constructions, the staged gas injection entraining flue gases outside the burner, the rapid reduction of nitrogen oxides, and the action of secondary air. Simplification of operation, short flame profile, high turn down ratio with added premix tip speed, high stability, minimization of carbon dioxide emission, cooling premix tip (adding mass flow and higher heat transfer) And an additional tip speed to provide minimization of flame backflow.

본 발명은 무엇보다도 설계중에서도 다중벤츄리관의 구조에 관한 것으로, 예혼합물을 응용하는 매우 희박한 연료혼합물에 과잉공기를 제공한다. 특히, 본 발명은 방사상의 벽을 갖춘 버너 혹은 축방향으로 화염을 제공하는 버너에 연결되어 사용된다. 또한 본 발명은 질소산화물의 방출을 줄이는 기계장치로 100% 혹은 일부인 예혼합물로 이루어진 가연성 예혼합물로 버너를 가열하는 큰 공정에 연결되어 사용된다. 본 발명의 다중벤츄리관의 구조는 일반적인 응용예를 가지며 벤츄리관이 사용될 때마다 일반적으로 사용하도록 할 수 있다. 특히 본 발명의 다중벤츄리관구조는 종래에는 질량전달과 확산의 증가보다는 공기를 더 비말동반하도록 작동한다. 더욱이, 본 발명의 다중벤츄리관구조는 종전의 탱크에 대한 응용 그리고 용기의 배출과, 공기의 조정, 고체의 이송 및, 고체의 조정에 유익하며, 짧은 벤츄리관이 물질의 많은 질량을 이송하는데 필요한 어느 곳에서도 유용하다.The present invention relates, among other things, to the structure of multiple venturi tubes, providing excess air to very thin fuel mixtures that employ premixes. In particular, the invention is used in connection with a burner with radial walls or a burner providing flame in the axial direction. The present invention is also used in conjunction with a large process for heating burners with flammable premixes consisting of 100% or some premixes as a mechanism for reducing the release of nitrogen oxides. The structure of the multiventuri tube of the present invention has a general application and can be used generally whenever the venturi tube is used. In particular, the multiventuri tube structure of the present invention conventionally operates to entrain air more than increase mass transfer and diffusion. Moreover, the multi-venturi tube structure of the present invention is beneficial for applications to conventional tanks and for the discharge of vessels, for the adjustment of air, for the transport of solids, and for the adjustment of solids, and short venturi tubes are needed to transport large masses of material. Useful anywhere

과거에는, 방사상의 벽을 갖춘 버너는 다른 공기원의 사용없이 1.5MMBtu/h를 초과하여 열방출을 성취할 수 없다. 평행한 다중벤츄리관의 사용으로, 10MMBtu/h를 초과한 열방출이 옮바른 기학적 구조와 최소화된 벤츄리관들 사이에 내부반응을 확실히 되게 함으로써 성취될 수 있다.In the past, burners with radial walls cannot achieve heat release in excess of 1.5 MMBtu / h without the use of other air sources. With the use of parallel multiple venturi tubes, heat releases in excess of 10 MMBtu / h can be achieved by ensuring internal reactions between the transferred mechanical structure and minimized venturi tubes.

본 발명에 따르는 한 구조적 형상에 있어서, 본 발명은 벤츄리관 배출장치(eductor)가 수용능력을 증가하거나 질소산화물의 방출을 줄이도록 추가되는 버너의 모듈화에 사용될 수 있다. 이러한 개념에서, 버너는 다중벤츄리관에 설치되고 수용능력을 증가하거나, 증기 혹은 연도가스 혹은 비활성가스를 추가하고, 질소산화물의 방출을 줄이도록 추가 벤츄리관을 추후에 개량할 수 있다. 다른 구조적 형상에 있어서, 본 발명은 질소산화물의 방출을 줄이는 희석제와 같은 연도가스를 사용함에 있어서 제한을 두지 않으나, 화염을 소화하도록 질량을 추가한 임의의다른 희석제를 사용할 수 있다. 이러한 희석제들은 질소와 같은 임의의 비활성가스 혹은, 증기 또는 정제된 PSA가스와 같은 연료로 BTU를 낮춘 이산화탄소 또는, 다른 희박한 연료증기 혹은 가연성 가스가 일부 함유된 가스증기까지 쓰인다.In one structural form according to the invention, the invention can be used for the modularization of burners in which venturi tube eductors are added to increase the capacity or reduce the release of nitrogen oxides. In this concept, the burner can be installed in multiple venturi tubes and subsequently retrofitted further venturies to increase capacity, add steam or flue gases or inert gases, and reduce emissions of nitrogen oxides. In other structural configurations, the present invention does not limit the use of flue gases such as diluents that reduce the release of nitrogen oxides, but any other diluent may be used that adds mass to extinguish the flame. These diluents can be used for any inert gas such as nitrogen, or carbon dioxide that has lowered the BTU with fuel such as steam or purified PSA gas, or even other lean fuel vapors or gas vapors containing some flammable gas.

다른 구조적 형상에 있어서, 본 발명은 측벽 대신에 노의 바닥 혹은 지붕에 장착된 가열버너의 공정상에 많은 상이한 구조를 사용할 수 있다. 솟아오르면서 둥글거나 편평 혹은 다른 형상인 화염을 만든다. 이는 화염으로 가열된 벽에 필요치 않은 노에서 작용한다.In other structural shapes, the present invention may use many different structures in the process of heating burners mounted to the bottom or roof of the furnace instead of sidewalls. As they soar, they create a round, flat, or other shaped flame. This works in furnaces that are not needed for flame heated walls.

또 다른 구조적 형상에 있어서, 하나 이상의 배출장치에서 이동하는 유체와 같이 사용되는 연료대신에, 위에서 양상을 기술한 바와 같은 증기 혹은 다른 압축된 묽은 가스들이 이동하는 유체로 사용된다.In another structural configuration, instead of the fuel used with the moving fluid in one or more outlets, steam or other compressed dilute gases as described above are used as the moving fluid.

전형적인 방사상의 벽을 갖춘 버너는 대기중으로부터 공기를 비말동반하는 단일한 가스스퍼드의 기동력을 사용한다. 다중벤츄리관 혹은 평행한 배출장치를 사용하는 새로운 개념은 연소산업에 새로운 양상을 추가한다. 버너기술에 사용될 때에 본 발명에서,A typical radial wall burner uses the power of a single gas spud to entrain air from the atmosphere. The new concept of using multiple venturi tubes or parallel vents adds a new aspect to the combustion industry. In the present invention when used in burner technology,

(1) 가스와 공기의 균질성에 기인한 짧은 화염과;(1) a short flame due to homogeneity of gas and air;

(2) 가능한한 큰 턴다운비율(종래기술의 장치가 3:1에 반해서 10:1);(2) as high a turndown ratio as possible (10: 1 as opposed to 3: 1 for conventional devices);

(3) 버너 주위에 저소음;(3) low noise around the burner;

(4) 타일을 관통한 연소분사로 만들어진 열점에 영향을 받지 않는 타일;(4) tiles unaffected by hot spots made by combustion spray through the tiles;

(5) 제 2레지스터(register)가 필요없는 100% 예혼합물;(5) 100% premix without the need for a second register;

(6) 매우 안정한 버너의 작동;(6) the operation of a very stable burner;

(7) 화염의 역류없이 부가적인 화학량론으로 운전가능한 버너;(7) burners operable with additional stoichiometry without flame backflow;

(8) 연도가스의 주입과 혼합으로 신속하고 열적 방법으로 질소산화물을 낮출 수 있는 능력;(8) the ability to lower nitrogen oxides in a rapid and thermal manner by injection and mixing of flue gases;

(9) 단일 내부 혹은 다중방사팁으로 쉽게 성취되는 연료의 단계별 처리;(9) step-by-step processing of fuels easily achieved with a single internal or multiple radiation tip;

(10) 빠른 팁속도를 최소화시키는 휘발성연료에 역류 및;(10) countercurrent to volatile fuels to minimize fast tip speeds;

(11) 종전보다 더 크게 성취될 수 있는 열방출;들이 중요한 점이다.(11) Heat releases that can be achieved greater than ever; are important.

본 발명의 개념과 원리에 따르면, 새로운 복합벤츄리관클러스터를 구비한 버너는 위로, 아래로 혹은, 수평방향으로 연소하도록 설계되었다. 더우기, 본 발명의 다중벤츄리관버너는 연료오일과 같은 가연성 액체를 연소하여 사용된다. 따라서, 불편을 최소화하고 물리적 변화를 최소화시킨 버너는 연소하는 배열을 조합하여 사용된다. 또한, 본 발명의 버너는 다양한 형상으로 용이하게 개조할 수 있도록 되어 있다. 예컨대, 버너는 전술된 둥근 화염구조를 대신하는 직사각형 혹은 다른 바람직한 형상과 같이 되어 있다.According to the concepts and principles of the present invention, the burner with the new composite venturi cluster is designed to burn up, down or horizontally. Furthermore, the multiple venturi tube burners of the present invention are used by burning flammable liquids such as fuel oil. Therefore, burners that minimize discomfort and minimize physical changes are used in combination with the combustion arrangement. In addition, the burner of the present invention can be easily retrofitted into various shapes. For example, the burner is in the form of a rectangle or other preferred shape that replaces the round flame structure described above.

또한, 본 발명이 중앙의 주화염노즐에 연료와 공기의 혼합물 혹은 연소구역에 제 2연료를 공급하는 중앙노즐에 순수연료를 제공하는 중앙노즐튜브와 조합하여 벤츄리관클러스터가 사용될 수 있는 것으로 기대된다.It is also contemplated that the venturi tube cluster can be used in combination with a central nozzle tube providing pure fuel to a central nozzle supplying a mixture of fuel and air to a central main flame nozzle or a second fuel to a combustion zone. .

또한, 본 발명의 개념과 원리는 외부다중벤츄리관클러스터내에 위치된 내부다중벤츄리관클러스터를 구비한 큰 버너배열을 제공하도록 사용된다.In addition, the concepts and principles of the present invention are used to provide a large burner array having an internal multiple venturi tube cluster located within an external multiple venturi tube cluster.

본 발명은 유체연료를 연소하기에 적합한 버너 혹은 버너조립체와 단독으로 혹은 조합되어 사용되는 다수의 새로운 양상들을 제공한다. 유체연료는 연료오일혹은 이와 유사한 것을 사용하며, 바람직하기로는 천연가스, 프로판, 부탄 혹은 수소 혹은 이와 유사한 가스와 같은 가스연료를 사용한다.The present invention provides a number of new aspects that are used alone or in combination with a burner or burner assembly suitable for burning fluid fuel. Fluid fuels use fuel oils or the like, preferably gaseous fuels such as natural gas, propane, butane or hydrogen or similar gases.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 본 버너조립체는 다수의 벤츄리관을 갖춘 벤츄리클러스터를 구비하여서, 유체를 평행하게 흐르도록 함으로써 기존의 버너에서 가지고 있는 여러 문제점, 특히 질소산화물의 방출을 줄이며, 연료혼합물의 속도를 상당히 감속시켜서 안정화된 화염을 생성하게 된다.As described above, according to the present invention, the burner assembly includes a venturi cluster having a plurality of venturi tubes, and the fluid flows in parallel to reduce various problems of the existing burners, in particular, the emission of nitrogen oxides, and the fuel mixture. The rate of deceleration is significantly slowed down to produce a stabilized flame.

Claims (133)

적어도 2개의 벤츄리관을 구비하되, 각각의 상기 벤츄리관은 주입구와 목 및 배출구를 구비하며 이를 통해 유도유체를 통과하여 유도된 물질의 흐름을 유도하도록 개조되고 배열되어서, 유도된 물질과 유도물질의 개별적인 혼합물이 상기 배출구로부터 배출시키는 벤츄리관클러스터와;At least two venturi tubes, each venturi tube having an inlet, a neck, and an outlet and adapted and arranged to induce a flow of the induced material through the induced fluid through the inlet fluid; A venturi tube cluster for discharging the individual mixture from the outlet port; 주입단이 상기 벤츄리관의 배출구로 유체를 상호연통하게 연결되고 배열되어서, 상기 배출구로부터 배출된 유도물질과 유도된 물질의 개별적인 혼합물이 상기 유체와 물질의 단일혼합흐름을 제공하도록 모여지고 혼합되는 집결기;를 구비한 복합벤츄리관구조체.An injection stage is connected and arranged in fluid communication with the outlet of the venturi tube, whereby a separate mixture of inducer and induced material discharged from the outlet is collected and mixed to provide a single mixing flow of the fluid and material. Composite venturi tube structure having a. 제 1항에 있어서, 상기 클러스터는 적어도 3개의 상기 벤츄리관을 구비한 복합벤츄리관구조체.The composite venturi tube structure according to claim 1, wherein the cluster has at least three venturi tubes. 제 2항에 있어서, 상기 클러스터는 적어도 3개의 상기 벤츄리관을 구비한 복합벤츄리관구조체.3. The composite venturi tube structure according to claim 2, wherein the cluster has at least three venturi tubes. 제 1항에 있어서, 각각의 상기 벤츄리관은 가늘고 긴 튜브로 되어 있으며, 이 벤츄리관의 주입단은 공형상으로 되어 있는 복합벤츄리관구조체.2. The composite venturi tube structure according to claim 1, wherein each venturi tube is an elongated tube, and an injection end of the venturi tube is a ball shape. 제 4항에 있어서, 상기 튜브는 본질적으로 서로에 대해서 평행하게 배열된 복합벤츄리관구조체.5. The composite venturi tube structure according to claim 4, wherein the tubes are arranged essentially parallel to one another. 제 2항에 있어서, 각각의 상기 벤츄리관은 가늘고 긴 튜브로 되어 있으며, 이 벤츄리관의 주입단은 공형상으로 되어 있는 복합벤츄리관구조체.3. The composite venturi tube structure according to claim 2, wherein each venturi tube is an elongated tube, and the injection end of the venturi tube is a ball shape. 제 6항에 있어서, 상기 튜브는 본질적으로 서로에 대해서 평행하게 배열된 복합벤츄리관구조체.7. The composite venturi tube structure according to claim 6, wherein the tubes are arranged essentially parallel to each other. 제 3항에 있어서, 각각의 상기 벤츄리관은 가늘고 긴 튜브로 되어 있으며, 이 벤츄리관의 주입단은 공형상으로 되어 있는 복합벤츄리관구조체.4. The composite venturi tube structure according to claim 3, wherein each of the venturi tubes is an elongated tube, and the injection end of the venturi tube has a ball shape. 제 8항에 있어서, 상기 튜브는 본질적으로 서로에 대해서 평행하게 배열된 복합벤츄리관구조체.9. The composite venturi tube structure according to claim 8, wherein the tubes are arranged essentially parallel to one another. 제 1항에 있어서, 각각의 상기 벤츄리관은 본질적으로 동일한 물리적 수용능력을 가지는 복합벤츄리관구조체.The composite venturi tube structure according to claim 1, wherein each venturi tube has essentially the same physical capacity. 제 1항에 있어서, 적어도 하나의 상기 벤츄리관은 다른 상기 벤츄리관과는 다른 물리적 수용능력을 가지는 복합벤츄리관구조체.The composite venturi tube structure according to claim 1, wherein at least one venturi tube has a different physical capacity than the other venturi tube. 제 2항에 있어서, 각각의 상기 벤츄리관는 본질적으로 동일한 물리적 수용능력을 가지는 복합벤츄리관구조체.3. The composite venturi tube structure according to claim 2, wherein each venturi tube has essentially the same physical capacity. 제 2항에 있어서, 적어도 하나의 상기 벤츄리관은 다른 상기 벤츄리관과는 다른 물리적 수용능력을 가지는 복합벤츄리관구조체.3. The composite venturi tube structure according to claim 2, wherein at least one venturi tube has a different physical capacity than the other venturi tube. 제 3항에 있어서, 각각의 상기 벤츄리관은 본질적으로 동일한 물리적 수용능력을 가지는 복합벤츄리관구조체.4. The composite venturi tube structure according to claim 3, wherein each venturi tube has essentially the same physical capacity. 제 3항에 있어서, 적어도 하나의 상기 벤츄리관은 다른 상기 벤츄리관과는 다른 물리적 수용능력을 가지는 복합벤츄리관구조체.4. The composite venturi tube structure according to claim 3, wherein at least one venturi tube has a different physical capacity than the other venturi tube. 적어도 2개의 벤츄리관을 구비하되, 각각의 벤츄리관은 주입구와 목 및 배출구를 구비하며 이를 통해 유도유체를 통과하여 유도된 물질의 흐름을 유도하도록 개조되고 배열되어서, 유도된 물질과 유도물질의 개별적인 혼합물이 상기 배출구로부터 배출시키는 벤츄리관클러스터와;At least two venturi tubes, each venturi tube having an inlet, a neck, and an outlet through which are adapted and arranged to direct the flow of the induced material through the induced fluid, thereby providing a separate A venturi tube cluster for discharging the mixture from the outlet port; 주입단이 상기 벤츄리관의 배출구로 유체를 상호연통하게 연결되고 배열되어서, 상기 배출구로부터 배출된 유도물질과 유도된 물질의 개별적인 혼합물이 상기 유체의 단일혼합흐름을 제공하도록 모여지고 혼합되는 집결기 및;An inlet end is connected and arranged in fluid communication with the outlet of the venturi tube such that a collector and the individual mixture of induced and discharged substances discharged from the outlet are gathered and mixed to provide a single mixing flow of the fluid and ; 상기 집결기의 배출선단에 유체를 상호연통하도록 부착되며, 상기 집결기로부터 유체의 상기 단일혼합흐름을 수용하고 연소구역내에 유체의 상기 단일혼합흐름의 방향을 설정하도록 배열된 버너팁;을 구비한 버너조립체.A burner tip attached to the discharge end of the collector to communicate with the fluid and arranged to receive the single mixed flow of fluid from the collector and to direct the single mixed flow of fluid in a combustion zone; Burner assembly. 제 16항에 있어서, 상기 팁은 가늘고 긴 형상이며, 상기 팁의 길이방향의 축에 대해서 전체적으로 방사상의 방향에 상기 구역내로 그리고 상기 팁의 외부로 상기 단일혼합흐름의 방향을 설정하도록 개조되고 배열된 버너조립체.17. The device of claim 16, wherein the tip is elongated in shape and adapted and arranged to direct the single mixed flow into the zone and out of the tip in a generally radial direction with respect to the longitudinal axis of the tip. Burner assembly. 제 17항에 있어서, 상기 팁은 상기 팁을 둘러싼 둥글고 편평한 화염을 만들도록 개조되고 배열된 버너조립체.18. The burner assembly of claim 17, wherein the tip is adapted and arranged to create a round and flat flame surrounding the tip. 제 16항에 있어서, 상기 팁은 가늘고 긴 형상이며, 상기 팁의 길이방향의 축에 대해서 전체적으로 축방향에 상기 구역내로 그리고 상기 팁의 외부로 상기 단일혼합흐름의 방향을 설정하도록 개조되고 배열된 버너조립체.17. The burner of claim 16, wherein the tip is elongated in shape and adapted and arranged to direct the single mixed flow into the zone and out of the tip as a whole relative to the longitudinal axis of the tip. Assembly. 제 19항에 있어서, 상기 팁은 상기 축을 따라서 뻗은 원통형상의 화염을 만들도록 개조되고 배열된 버너조립체.20. The burner assembly of claim 19, wherein the tip is adapted and arranged to produce a cylindrical flame extending along the axis. 제 16항에 있어서, 상기 클러스터는 적어도 3개의 상기 벤츄리관을 구비한 버너조립체.17. The burner assembly of claim 16, wherein said cluster comprises at least three said venturi tubes. 제 21항에 있어서, 상기 클러스터는 적어도 6개의 상기 벤츄리관을 구비한 버너조립체.22. The burner assembly of claim 21, wherein said cluster comprises at least six said venturi tubes. 제 16항에 있어서, 각각의 상기 벤츄리관은 가늘고 긴 튜브로 이루어지며, 이 벤츄리관의 주입단은 종형상으로 되어 있는 버너조립체.17. The burner assembly of claim 16, wherein each venturi tube comprises an elongated tube, the injection end of the venturi tube being longitudinal. 제 23항에 있어서, 상기 튜브는 본질적으로 서로에 대해서 평행하게 배열된 버너조립체.24. The burner assembly of claim 23, wherein the tubes are arranged essentially parallel to each other. 제 21항에 있어서, 각각의 상기 벤츄리관은 가늘고 긴 튜브로 이루어지며, 이 벤츄리관의 주입단은 공형상으로 되어 있는 버너조립체.22. The burner assembly of claim 21, wherein each venturi tube consists of an elongated tube, the injection end of the venturi tube being ball shaped. 제 25항에 있어서, 상기 튜브는 본질적으로 서로에 대해서 평행하게 배열된 버너조립체.26. The burner assembly of claim 25, wherein the tubes are arranged essentially parallel to one another. 제 22항에 있어서, 각각의 상기 벤츄리관은 가늘고 긴 튜브로 이루어지며, 이 벤츄리관의 주입단은 공형상으로 되어 있는 버너조립체.23. The burner assembly of claim 22, wherein each venturi tube consists of an elongated tube, the injection end of the venturi tube being ball shaped. 제 27항에 있어서, 상기 튜브는 본질적으로 서로에 대해서 평행하게 배열된버너조립체.28. The burner assembly of claim 27, wherein the tubes are arranged essentially parallel to one another. 제 16항에 있어서, 상기 벤츄리관은 본질적으로 동일한 물리적 수용능력을 가지는 버너조립체.17. The burner assembly of claim 16, wherein the venturi tubes have essentially the same physical capacity. 제 16항에 있어서, 적어도 하나의 상기 벤츄리관은 다른 상기 벤츄리관과는 다른 물리적 수용능력을 가지는 버너조립체.17. The burner assembly of claim 16, wherein the at least one venturi tube has a different physical capacity than the other venturi tube. 제 21항에 있어서, 상기 벤츄리관은 본질적으로 동일한 물리적 수용능력을 가지는 버너조립체.22. The burner assembly of claim 21, wherein the venturi tubes have essentially the same physical capacity. 제 21항에 있어서, 적어도 하나의 상기 벤츄리관은 다른 상기 벤츄리관과는 다른 물리적 수용능력을 가지는 버너조립체.22. The burner assembly of claim 21, wherein at least one venturi tube has a different physical capacity than the other venturi tube. 제 22항에 있어서, 상기 벤츄리관은 본질적으로 동일한 물리적 수용능력을 가지는 버너조립체.23. The burner assembly of claim 22, wherein the venturi tube has essentially the same physical capacity. 제 22항에 있어서, 적어도 하나의 상기 벤츄리관은 다른 상기 벤츄리관과는 다른 물리적 수용능력을 가지는 버너조립체.23. The burner assembly of claim 22, wherein at least one venturi tube has a different physical capacity than the other venturi tube. 제 30항에 있어서, 적어도 하나의 상기 벤츄리관은 가스연료를 유도유체로 사용하여 작동하도록 개조되고 배열된 버너조립체.31. The burner assembly of claim 30, wherein the at least one venturi tube is adapted and arranged to operate using gaseous fuel as an induction fluid. 제 35항에 있어서, 적어도 하나의 상기 벤츄리관은 공기를 유도된 유체로 사용하여 작동하도록 개조되고 배열되어서, 상기 단일혼합흐름은 유체연료와 공기로 이루어진 버너조립체.36. The burner assembly of claim 35, wherein the at least one venturi tube is adapted and arranged to operate using air as an induced fluid such that the single mixture flow consists of fluid fuel and air. 제 35항에 있어서, 상기 적어도 하나의 상기 벤츄리관은 재순환된 연도가스를 유도된 유체로 사용하여 작동하도록 개조되고 배열되어서, 상기 단일혼합흐름은 유체연료와 재순환된 연도가스로 이루어진 버너조립체.36. The burner assembly of claim 35, wherein said at least one venturi tube is adapted and arranged to operate using recycled flue gas as an induced fluid such that said single mixed flow consists of fluid fuel and recycled flue gas. 제 36항에 있어서, 상기 다른 상기 벤츄리관은 가스연료를 유도유체로 사용하고 재순환된 연도가스를 유도된 유체로 사용하여 작동하도록 개조되고 배열되어서, 상기 단일혼합흐름은 유체연료와 공기 및 재순환된 연도가스로 이루어진 버너조립체.37. The system of claim 36, wherein the other venturi tube is adapted and arranged to operate using gaseous fuel as induction fluid and recycled flue gas as induced fluid such that the single mixture flow is fluid fuel, air and recycled. Burner assembly consisting of flue gas. 제 35항에 있어서, 상기 적어도 하나의 상기 벤츄리관은 연소용 비활성 희석제를 유도된 유체로 사용하여 작동하도록 개조되고 배열되어서, 상기 단일혼합흐름은 유체연료와 상기 연소용 비활성 희석제로 이루어진 버너조립체.36. The burner assembly of claim 35, wherein said at least one venturi tube is adapted and arranged to operate using an inert diluent for combustion as an induced fluid such that said single mixture flow consists of a fluid fuel and said inert diluent for combustion. 제 39항에 있어서, 상기 희석제는 증기로 되어 있는 버너조립체.40. The burner assembly of claim 39, wherein said diluent is vapor. 제 39항에 있어서, 상기 희석제는 질소로 되어 있는 버너조립체.40. The burner assembly of claim 39, wherein said diluent is nitrogen. 제 33항에 있어서, 상기 벤츄리관은 가스연료를 유도유체로 사용하고 공기를 유도된 유체로 사용하여 작동하도록 개조되고 배열되어서, 상기 단일혼합흐름은 가스연료와 공기로 이루어진 버너조립체.34. The burner assembly of claim 33, wherein the venturi tube is adapted and arranged to operate using gaseous fuel as induction fluid and air as induced fluid, such that the single mixture flow consists of gaseous fuel and air. 제 16항에 있어서, 상기 유도유체는 가스연료로 되어 있는 버너조립체.17. The burner assembly of claim 16, wherein said induction fluid is a gas fuel. 제 16항에 있어서, 상기 유도유체는 연료오일로 되어 있는 버너조립체.17. The burner assembly of claim 16, wherein said induction fluid is fuel oil. 제 16항에 있어서, 상기 유도된 유체는 공기로 이루어져 있는 버너조립체.17. The burner assembly of claim 16, wherein said induced fluid consists of air. 제 43항에 있어서, 상기 유도된 유체는 공기로 이루어져 있는 버너조립체.44. The burner assembly of claim 43, wherein said induced fluid consists of air. 제 16항에 있어서, 상기 집결기는 가늘고 긴 형상이며 상기 집결기의 선단 사이로 뻗은 중심축을 구비한 버너조립체.17. The burner assembly of claim 16, wherein the collector is elongated and has a central axis extending between the tips of the collector. 제 47항에 있어서, 상기 집결기를 통과하여 상기 축을 따라 뻗은 중앙연료튜브를 구비한 버너조립체.48. The burner assembly of claim 47 having a central fuel tube extending along the axis through the collector. 제 48항에 있어서, 집결기의 개구선단은 적어도 2개의 개구부재를 구비하고 벤츄리관의 배출구는 각 부재에 각각 연결되는 버너조립체.49. The burner assembly of claim 48, wherein the opening end of the collector comprises at least two opening members and the outlet of the venturi tube is connected to each member, respectively. 제 21항에 있어서, 상기 집결기는 가늘고 긴 형상이며 상기 집결기의 선단 사이로 뻗은 중심축을 구비한 버너조립체.22. The burner assembly of claim 21, wherein the collector is elongated and has a central axis extending between the tips of the collector. 제 50항에 있어서, 상기 집결기를 통과하여 상기 축을 따라 뻗은 중앙연료튜브를 구비한 버너조립체.51. The burner assembly of claim 50 having a central fuel tube extending along the axis through the collector. 제 51항에 있어서, 집결기의 개구선단은 적어도 3개의 개구부재를 구비하고 벤츄리관의 배출구는 각 개구부재에 각각 연결되되, 상기 개구부재는 중앙연료튜브 둘레로 일련되게 뻗도록 배열된 버너조립체.52. The burner assembly of claim 51, wherein the opening end of the collector comprises at least three opening members and the outlet of the venturi tube is connected to each opening member, the opening members being arranged to extend in series around the central fuel tube. 제 22항에 있어서, 상기 집결기는 가늘고 긴 형상이며 상기 집결기의 선단 사이로 뻗은 중심축을 구비한 버너조립체.23. The burner assembly of claim 22, wherein the collector is elongated and has a central axis extending between the tips of the collector. 제 53항에 있어서, 상기 집결기를 통과하여 상기 축을 따라 뻗은 중앙연료튜브를 구비한 버너조립체.54. The burner assembly of claim 53, comprising a central fuel tube extending through the collector and along the axis. 제 54항에 있어서, 집결기의 주입단은 적어도 6개의 개구부재를 구비하고 벤츄리관의 배출구는 각 개구부재에 각각 연결되되, 상기 개구부재는 중앙연료튜브 둘레로 일련되게 뻗도록 배열된 버너조립체.55. The burner assembly of claim 54, wherein the injection end of the collector comprises at least six openings and the outlet of the venturi tube is connected to each opening, respectively, wherein the openings are arranged to extend in series around the central fuel tube. 제 49항에 있어서, 상기 중앙연료튜브는 상기 버너팁을 통과하여 뻗으며 버너팁의 하류단에서 중심되게 위치된 개구부를 통과해 돌출한 하류단부를 구비한 버너조립체.50. The burner assembly of claim 49, wherein the central fuel tube extends through the burner tip and has a downstream end projecting through an opening positioned centrally at the downstream end of the burner tip. 제 56항에 있어서, 중앙연료튜브의 하류단부에 연료노즐을 구비한 버너조립체.59. The burner assembly of claim 56, further comprising a fuel nozzle at a downstream end of the central fuel tube. 제 52항에 있어서, 상기 중앙연료튜브는 상기 버너팁을 통과하여 뻗으며 버너팁의 하류단에서 중심되게 위치된 개구부를 통과해 돌출한 하류단부를 구비한 버너조립체.53. The burner assembly of claim 52, wherein the central fuel tube has a downstream end extending through the burner tip and protruding through an opening positioned centrally at the downstream end of the burner tip. 제 58항에 있어서, 중앙연료튜브의 하류단부에 연료노즐을 구비한 버너조립체.59. The burner assembly of claim 58, further comprising a fuel nozzle at a downstream end of the central fuel tube. 제 55항에 있어서, 상기 중앙연료튜브는 상기 버너팁을 통과하여 뻗으며 버너팁의 하류단에서 중심되게 위치된 개구부를 통과해 돌출한 하류단부를 구비한 버너조립체.56. The burner assembly of claim 55, wherein the central fuel tube extends through the burner tip and has a downstream end projecting through an opening positioned centrally at the downstream end of the burner tip. 제 60항에 있어서, 중앙연료튜브의 하류단부에 연료노즐을 구비한 버너조립체.61. The burner assembly of claim 60, further comprising a fuel nozzle at a downstream end of the central fuel tube. 제 56항에 있어서, 상기 팁은 가늘고 긴 형상이며, 상기 팁의 길이방향의 축에 대해서 전체적으로 방사상의 방향에 상기 구역내로 그리고 상기 팁의 외부로 상기 단일혼합흐름의 방향을 설정하도록 개조되고 배열된 버너조립체.59. The apparatus of claim 56, wherein the tip is elongated in shape and adapted and arranged to direct the single mixed flow into the zone and out of the tip in a generally radial direction with respect to the longitudinal axis of the tip. Burner assembly. 제 62항에 있어서, 상기 팁은 상기 팁을 둘러싼 둥글고 편평한 화염을 만들도록 개조되고 배열된 버너조립체.63. The burner assembly of claim 62, wherein the tip is adapted and arranged to produce a round and flat flame surrounding the tip. 제 56항에 있어서, 상기 팁은 가늘고 긴 형상이며, 상기 팁의 길이방향의 축에 대해서 전체적으로 축방향에 상기 구역내로 그리고 상기 팁의 외부로 상기 단일혼합흐름의 방향을 설정하도록 개조되고 배열된 버너조립체.59. The burner of claim 56, wherein the tip is elongated in shape and adapted and arranged to direct the single mixed flow into the zone and out of the tip as a whole about the longitudinal axis of the tip. Assembly. 제 64항에 있어서, 상기 팁은 상기 축을 따라 뻗은 원통형상의 화염을 만들도록 개조되고 배열된 버너조립체.65. The burner assembly of claim 64, wherein the tip is adapted and arranged to produce a cylindrical flame extending along the axis. 제 58항에 있어서, 상기 팁은 가늘고 긴 형상이며, 상기 팁의 길이방향의 축에 대해서 전체적으로 방사상의 방향에 상기 구역내로 그리고 상기 팁의 외부로 상기 단일혼합흐름의 방향을 설정하도록 개조되고 배열된 버너조립체.59. The device of claim 58, wherein the tip is elongated in shape and adapted and arranged to direct the single mixed flow into the zone and out of the tip in a generally radial direction with respect to the longitudinal axis of the tip. Burner assembly. 제 66항에 있어서, 상기 팁은 상기 팁을 둘러싼 둥글고 편평한 화염을 만들도록 개조되고 배열된 버너조립체.67. The burner assembly of claim 66, wherein the tip is adapted and arranged to produce a round and flat flame surrounding the tip. 제 58항에 있어서, 상기 팁은 가늘고 긴 형상이며, 상기 팁의 길이방향의 축에 대해서 전체적으로 축방향에 상기 구역내로 그리고 상기 팁의 외부로 상기 단일혼합흐름의 방향을 설정하도록 개조되고 배열된 버너조립체.59. The burner of claim 58, wherein the tip is elongated in shape and adapted and arranged to direct the single mixed flow into the zone and out of the tip as a whole relative to the longitudinal axis of the tip. Assembly. 제 68항에 있어서, 상기 팁은 상기 축을 따라 뻗은 원통형상의 화염을 만들도록 개조되고 배열된 버너조립체.69. The burner assembly of claim 68, wherein the tip is adapted and arranged to produce a cylindrical flame extending along the axis. 제 60항에 있어서, 상기 팁은 가늘고 긴 형상이며, 상기 팁의 길이방향의 축에 대해서 전체적으로 방사상의 방향에 상기 구역내로 그리고 상기 팁의 외부로 상기 단일혼합흐름의 방향을 설정하도록 개조되고 배열된 버너조립체.61. The apparatus of claim 60, wherein the tip is elongated in shape and adapted and arranged to direct the single mixed flow into the zone and out of the tip in a generally radial direction with respect to the longitudinal axis of the tip. Burner assembly. 제 70항에 있어서, 상기 팁은 상기 팁을 둘러싼 둥글고 편평한 화염을 만들도록 개조되고 배열된 버너조립체.71. The burner assembly of claim 70, wherein the tip is adapted and arranged to produce a round and flat flame surrounding the tip. 제 60항에 있어서, 상기 팁은 가늘고 긴 형상이며, 상기 팁의 길이방향의 축에 대해서 전체적으로 축방향에 상기 구역내로 그리고 상기 팁의 외부로 상기 단일혼합흐름의 방향을 설정하도록 개조되고 배열된 버너조립체.61. The burner of claim 60, wherein the tip is elongated in shape and adapted and arranged to direct the single mixed flow into the zone and out of the tip as a whole about the longitudinal axis of the tip. Assembly. 제 72항에 있어서, 상기 팁은 상기 축을 따라 뻗은 원통형상의 화염을 만들도록 개조되어 배열된 버너조립체.73. The burner assembly of claim 72, wherein the tip is adapted and arranged to produce a cylindrical flame extending along the axis. 제 63항에 있어서, 상기 연료노즐은 상기 연소구역에 제 2연료를 공급하도록 개조되고 배열된 버너조립체.64. The burner assembly of claim 63, wherein the fuel nozzle is adapted and arranged to supply a second fuel to the combustion zone. 제 67항에 있어서, 상기 연료노즐은 상기 연소구역에 제 2연료를 공급하도록 개조되고 배열된 버너조립체.68. The burner assembly of claim 67, wherein the fuel nozzle is adapted and arranged to supply a second fuel to the combustion zone. 제 71항에 있어서, 상기 연료노즐은 상기 연소구역에 제 2연료를 공급하도록 개조되고 배열된 버너조립체.72. The burner assembly of claim 71, wherein the fuel nozzle is adapted and arranged to supply a second fuel to the combustion zone. 제 65항에 있어서, 상기 연료노즐은 팁의 상기 하류단으로부터 축방향으로 이격된 구역에 위치로 연속화염을 제공하도록 개조되고 배열된 버너조립체.66. The burner assembly of claim 65, wherein the fuel nozzle is adapted and arranged to provide a continuous flame in position in a region axially spaced from the downstream end of the tip. 제 77항에 있어서, 상기 위치는 상기 구역내 상기 하류단으로부터 충분히 이격되어, 연료노즐에 인접한 팁의 외부로 방향이 설정된 단일혼합흐름의 속도가 화염유지속도보다 더 빠르지 않은 버너조립체.78. The burner assembly of claim 77, wherein said location is sufficiently spaced from said downstream end in said zone such that the rate of single mixed flow directed out of the tip adjacent to the fuel nozzle is not faster than the flame holding speed. 제 69항에 있어서, 상기 연료노즐은 팁의 상기 하류단으로부터 축방향으로 이격된 구역에 위치로 연속화염을 제공하도록 개조되고 배열된 버너조립체.70. The burner assembly of claim 69, wherein the fuel nozzle is adapted and arranged to provide a continuous flame in position in a region axially spaced from the downstream end of the tip. 제 79항에 있어서, 상기 위치는 상기 구역내 상기 하류단으로부터 충분히 이격되어, 연료노즐에 인접한 팁의 외부로 방향이 설정된 단일혼합흐름의 속도가 화염유지속도보다 더 빠르지 않은 버너조립체.80. The burner assembly of claim 79, wherein said position is sufficiently spaced apart from said downstream end in said zone such that the rate of monomixed flow directed outside of the tip adjacent the fuel nozzle is not faster than the flame holding speed. 제 73항에 있어서, 상기 연료노즐은 팁의 상기 하류단으로부터 축방향으로 이격된 구역에 위치로 연속화염을 제공하도록 개조되어 배열된 버너조립체.74. The burner assembly of claim 73, wherein the fuel nozzle is adapted and arranged to provide a continuous flame in position in a region axially spaced from the downstream end of the tip. 제 81항에 있어서, 상기 위치는 상기 구역내 상기 하류단으로부터 충분히 이격되어, 연료노즐에 인접한 팁의 외부로 방향이 설정된 단일혼합흐름의 속도가 화염유지속도보다 더 빠르지 않은 버너조립체.84. The burner assembly of claim 81, wherein said location is sufficiently spaced from said downstream end in said zone such that the rate of unitary flow directed outside of the tip adjacent the fuel nozzle is not faster than the flame holding speed. 이격되게 주입단과 배출선단을 갖춘 가늘고 긴 버너도관을 구비하되, 상기 도관은 상기 주입단에서부터 상기 배출선단으로 통과하는 유체연료와 산소로 이루어진 가스혼합물의 방향을 설정하도록 개조되어 배열된 버너튜브구조체와;An elongated burner conduit having an injection end and an outlet end spaced apart, wherein the conduit is a burner tube structure adapted and arranged to direct the gas mixture of fluid fuel and oxygen passing from the injection end to the discharge end; ; 상기 도관의 배출선단에 위치하며, 중심축과 도관의 상기 배출선단으로부터 이격된 하류단을 구비하고, 도관으로부터 상기 혼합물을 수용하며 상기 하류단에 하나 이상의 틈새를 통과해 상기 축을 따르는 방향에 연소구역내로 상기 혼합물의 방향을 설정하도록 개조되고 배열된 버너팁;A combustion zone located at the distal end of the conduit, having a central axis and a downstream end spaced from the distal end of the conduit, receiving the mixture from the conduit and passing one or more clearances in the downstream end along the axis A burner tip adapted and arranged to orient the mixture into; 상기 축을 따라서 상기 팁을 통과해 뻗고, 상기 하류단을 통과해 축방향을 향해 상기 팁의 외부로 돌출하며, 버너팁의 상기 하류단에 대해서 이격된 상기 구역에 위치된 하류단부를 구비하는 연료튜브, 상기 하나 이상의 틈새가 연료튜브 둘레로 배치되어서, 상기 하나 이상의 틈새를 통하여 연소구역내로 방향이 설정된 혼합물은 전체적으로 연료튜브를 둘러싼 원통형상이며 연료튜브의 상기 하류단부를 향한 상기 축을 따라 팁의 하류단의 외부방향으로 뻗은 가늘고 긴 중앙연료튜브 및;A fuel tube having a downstream end extending in the region along the axis and protruding outward of the tip through the downstream end in the axial direction and spaced apart from the downstream end of the burner tip; Wherein the at least one gap is disposed around the fuel tube such that the mixture directed through the at least one gap into the combustion zone is entirely cylindrical in shape surrounding the fuel tube and downstream of the tip along the axis towards the downstream end of the fuel tube. An elongated central fuel tube extending outwardly; 연료튜브의 상기 하류단부 상에 위치한 연료노즐, 팁의 하류단을 떠난 후에 팽창하고 연료노즐에 근접하게 들어오는 화염속도보다 느린 속도로 감속한 혼합물을 허용하는 버너팁의 상기 하류단으로부터 충분히 떨어진 구역내에 지점에 위치된 연료노즐;를 구비한 버너조립체.A fuel nozzle located on the downstream end of the fuel tube, within a zone sufficiently far from the downstream end of the burner tip allowing the mixture to expand after leaving the downstream end of the tip and to decelerate at a rate slower than the flame speed entering the fuel nozzle And a fuel nozzle positioned at the point. 제 83항에 있어서, 상기 혼합물은 가스연료와 공기의 혼합물로 이루어지고 상기 버너튜브구조체는 공기의 흐름을 유도하도록 상기 가스연료의 흐름을 사용하는 벤츄리관을 구비하여서, 상기 혼합물을 만드는 버너조립체.84. The burner assembly of claim 83, wherein said mixture consists of a mixture of gaseous fuel and air and said burner tube structure includes a venturi tube that uses said gaseous fuel flow to direct air flow. 제 83항에 있어서, 상기 혼합물은 가스연료와 공기의 혼합물로 이루어지고 상기 버너튜브구조체는 병렬흐름을 위해 배열된 다수의 벤츄리관을 구비하며, 각각의 상기 벤츄리관은 공기의 흐름을 유도하도록 상기 가스연료의 흐름을 사용하게 개조되고 배열되어서, 연료와 공기의 매우 희박한 연료혼합물과 같은 상기 혼합물을 생성하는 버너조립체.84. The apparatus of claim 83, wherein the mixture consists of a mixture of gaseous fuel and air and the burner tube structure includes a plurality of venturi tubes arranged for parallel flow, each venturi tube configured to direct the flow of air. A burner assembly adapted and arranged to use a flow of gaseous fuel to produce the mixture, such as a very sparse fuel mixture of fuel and air. 제 83항에 있어서, 상기 버너팁은 이 버너팁의 상기 하류단에 선단벽을 구비하되, 상기 선단벽은 다수의 상기 틈새와 상기 연료튜브용 중앙개구부를 구비한 버너조립체.84. The burner assembly of claim 83, wherein said burner tip has a tip wall at said downstream end of said burner tip, said tip wall having a plurality of said clearances and a central opening for said fuel tube. 중심축을 갖춘 전체적으로 고리형상인 기저부와;A generally annular base with a central axis; 상기 축을 따르는 방향을 뻗으며, 상기 기저부상에 장착된 제 1끝과 상기 기저부로부터 이격된 제 2끝을 갖추고, 상기 제 2끝은 상기 제 1끝보다 상기 축에 근접하게 위치되고서, 상기 기저부와 함께 공기와 유체연료의 혼합물의 흐름을 수용하도록 개조된 팁 내부의 영역을 한정하되, 상기 영역으로부터 방사사의 방향과 상기 축을 따라 뻗은 벡터(vector)를 구비한 방향으로 상기 버너팁 외부에 바깥방향에서 연소구역내로 흐르도록 상기 혼합물을 허용하는 다수의 만곡된 슬롯을 한정하는 다수의 가늘고 길며 평행하게 원주형상으로 이격되어 길이방향으로 만곡된 리브;를 구비한 전체적으로 반구형상인 버너팁.Extending along the axis and having a first end mounted on the base and a second end spaced from the base, the second end positioned closer to the axis than the first end, Defining an area inside the tip adapted to receive a flow of a mixture of air and fluid fuel, the outside of the burner tip in a direction with a direction extending from the area and a vector extending along the axis. And a plurality of elongated, parallel and circumferentially spaced ribs that are longitudinally curved to define a plurality of curved slots allowing the mixture to flow into the combustion zone. 제 87항에 있어서, 상기 리브의 제 2끝에 연결된 왕관부를 구비한 버너팁.88. The burner tip of claim 87 having a crown connected to a second end of said rib. 제 88항에 있어서, 상기 왕관부는 각각의 슬롯에 정렬된 축방향으로 그리고 방사상의 방향으로 뻗은 다수의 불연속부를 구비하여, 불연속부를 통해 흐르는 공기와 유체연료의 혼합물이 슬롯을 통해 흐르는 공기와 유체연료의 혼합물에 대해서 더욱 양상적인 축흐름방향을 가지는 버너팁.89. The air flow of claim 88 wherein the crown comprises a plurality of discontinuities extending in the axial and radial directions aligned in each slot such that a mixture of air and fluid fuel flowing through the discontinuities flows through the slot. Burner tip having a more axial flow direction for the mixture of. 제 89항에 있어서, 상기 불연속부는 연소구역 외부에 미리 단계별로 처리시키는 혼합영역을 만들어 이를 통해 공기와 유체연료의 혼합물을 흐름을 유발하도록 위치된 버너팁.90. The burner tip of claim 89, wherein the discontinuity is positioned to create a mixing zone for preprocessing stepwise outside the combustion zone to thereby flow the mixture of air and fluid fuel. 제 88항에 있어서, 상기 왕관부는 그 내로 개구부를 수용하는 가스노즐을 축방향으로 정렬시킨 버너팁.89. The burner tip of claim 88, wherein the crown portion axially aligns a gas nozzle receiving an opening therein. 적어도 2개의 벤츄리관을 구비하되, 각각의 상기 벤츄리관은 주입구와 목 및 배출구를 갖추며 이를 통해 유도유체를 통과하여 유도된 유체의 흐름을 유도하도록 개조되고 배열되어서, 유도된 유체와 유도유체의 각각의 혼합물은 상기 배출구로부터 배출되는 벤츄리관클러스터와;At least two venturi tubes, each venturi tube having an inlet, a neck, and an outlet and adapted and arranged to induce a flow of the induced fluid through the induced fluid through each of the induced fluid and the induced fluid The mixture of the venturi tube cluster and the discharge from the outlet; 상기 벤츄리관의 배출구로 유체를 상호연통하게 연결되고 배열된 상류선단을구비하여서, 유도유체와 유도된 유체의 각각의 혼합물은 상기 유체들의 단일혼합흐름을 제공하도록 모여지고 혼합되며, 상기 버너팁은 집결기의 배출선단에 유체를 상호연통하게 부착되고 상기 집결기로부터 유체들의 상기 단일혼합흐름을 수용하며 연소구역내로 상기 단일혼합흐름을 분배하도록 배열된 집결기;를 구비한 구조체에서, 상기 구조체의 하류단 위치된 제 87항의 버너팁과 복합벤츄리관구조체를 구비한 버너조립체.With an upstream end arranged and connected in fluid communication with the outlet of the venturi tube, each mixture of induced fluid and induced fluid is gathered and mixed to provide a single mixing flow of the fluids, and the burner tip is A collector configured to be in communication with the fluid at the distal end of the collector and to receive the single mixed flow of fluids from the collector and to distribute the single mixed flow into a combustion zone; A burner assembly having a burner tip of claim 87 and a composite venturi tube structure positioned downstream. 제 92항에 있어서, 유체들의 상기 단일혼합흐름은 유체연료와 공기로 이루어진 복합벤츄리관클러스터.93. The composite venturi tube cluster of claim 92, wherein said single mixed flow of fluids comprises fluid fuel and air. 제 93항에 있어서, 유체들의 상기 단일혼합흐름은 유체연료와 공기의 매우 희박한 연료혼합물로 이루어진 복합벤츄리관클러스터.95. The composite ventilator cluster of claim 93, wherein said monomixed flow of fluids comprises a very sparse fuel mixture of fluid fuel and air. 적어도 2개의 분리된 흐름부내에서 상기 제 1유체를 분리하는 단계와;Separating the first fluid in at least two separate flow sections; 상기 유도된 물질과 상기 유도유체의 각각의 분리혼합물을 만들도록 각각의 벤츄리관을 통하여 상기 제 1유체가 각각의 상기 흐름부내에서 상기 유도된 물질의 흐름을 유도하게 각각의 분리흐름부를 통과하는 단계 및;Passing the first fluid through each separation flow section through each venturi tube to create a separate mixture of the induced material and the induced fluid to direct the flow of the induced material in each flow section. And; 단일벤츄리관을 통해 지나는 상기 유도유체의 전체양에서 가능한 것보다 더욱 고농도인 상기 유도된 물질을 함유한 상기 유도유체와 상기 유도된 물질의 혼합물을 만들도록 각각의 분리혼합물을 혼합하는 단계;를 포함하되, 유도유체의 흐름이 장치를 통해 지나갈 때 유도유체에서 유도된 물질의 흐름을 유도하는 벤츄리관장치의 수용능력을 증가시키는 방법.Mixing each separate mixture to form a mixture of said induced fluid and said induced material containing said derived material at a higher concentration than is possible in the total amount of said induced fluid passing through a single venturi tube; and However, the method of increasing the capacity of the venturi tube device to induce the flow of the material induced in the guide fluid when the flow of the guide fluid passes through the device. 제 95항에 있어서, 상기 유도유체는 적어도 3개의 개별적인 흐름부내에서 분리되는 방법.95. The method of claim 95, wherein the draw fluid is separated in at least three separate flow sections. 제 95항에 있어서, 상기 유도유체는 적어도 6개의 개별적인 흐름부내에서 분리되는 방법.95. The method of claim 95, wherein the draw fluid is separated in at least six separate flow sections. 제 95항에 있어서, 상기 유도유체는 가스연료로 되어 있는 방법.96. The method of claim 95, wherein the induction fluid is gas fuel. 제 98항에 있어서, 상기 유도된 물질은 공기로 되어 있는 방법.99. The method of claim 98, wherein said derived material is air. 적어도 2개의 분리된 흐름부내에서 상기 유도유체를 분리하는 단계와;Separating the induction fluid in at least two separate flow sections; 상기 유도된 물질과 상기 유도유체의 각각의 분리혼합물을 만들도록 각각의 벤츄리관을 통하여 상기 유도유체가 각각의 상기 흐름부내에서 상기 유도된 물질의 흐름을 유도하게 각각의 분리흐름부를 통과하는 단계 및;Passing each of the induction fluids through each separation flow portion through each venturi tube to create a separate mixture of the induced material and the induction fluid, thereby inducing the flow of the induced material in each of the flow portions; ; 동일한 길이부의 단일벤츄리관을 통해 지나는 상기 유도유체의 전체양에서 가능한 것보다 더욱 고농도인 상기 유도된 물질을 함유한 상기 유도유체와 상기 유도된 물질의 혼합물을 만들도록 각각의 분리혼합물을 혼합하는 단계;를 포함하되,유도유체의 흐름이 장치를 통해 지나갈 때 유도유체에서 유도된 물질의 흐름을 유도하는 개조된 벤츄리관장치의 길이부를 감축하는 방법.Mixing each separate mixture to produce a mixture of the induced fluid and the induced material containing the induced material at a higher concentration than is possible in the total amount of the induced fluid passing through a single venturi tube of equal length Including; but reducing the length of the modified venturi tube device to induce the flow of the material induced in the induction fluid when the flow of the induction fluid passes through the device. 주입구와 목 및 배출구를 구비하며, 유도유체가 이를 통과하여 지나갈 때 유도된 물질의 흐름을 유도하도록 작동할 수 있어서, 유도된 물질과 유도유체의 각각 혼합물을 생산하는 적어도 2개의 벤츄리관을 제공하며 배출구로부터 혼합물을 배출하는 단계와;Having an inlet, a neck, and an outlet, and operable to induce a flow of the induced material as it passes through it, providing at least two venturi tubes producing a respective mixture of the induced material and the induced fluid; Discharging the mixture from the outlet; 유도된 제 1물질의 흐름을 유도하고, 제 1유도유체와 유도된 제 1물질로 이루어진 제 1혼합물을 생산하도록 제 1의 상기 벤츄리관을 통해 제 1유도유체를 지나가며 상기 제 1벤츄리관의 배출구로부터 상기 제 1혼합물을 배출하는 단계;The first venturi tube is passed through the first inducing tube to induce a flow of the first induced substance and to produce a first mixture consisting of the first inducing fluid and the first inducing substance. Discharging said first mixture from an outlet; 유도된 제 2물질의 흐름을 유도하고, 제 2유도유체와 유도된 제 2물질로 이루어진 제 2혼합물을 생산하도록 제 2의 상기 벤츄리관을 통해 제 2유도유체를 지나가며 상기 제 2벤츄리관의 배출구로부터 상기 제 2혼합물을 배출하는 단계 및;To induce the flow of the induced second material and pass the second induction fluid through the second venturi tube to produce a second mixture of the second induction fluid and the induced second material. Discharging said second mixture from an outlet; 상기 유체와 물질의 단일혼합흐름을 제공하기 위해 제 1 및 제 2혼합물을 모으고 혼합하는 단계;를 포함한 벤츄리관장치를 작동하는 방법.Collecting and mixing the first and second mixtures to provide a single mixture flow of fluid and material. 주입구와 목 및 배출구를 구비하며, 유도유체가 이를 통과하여 지나갈 때 유도된 유체의 흐름을 유도하도록 작동할 수 있어서, 유도된 유체와 유도유체의 각각 혼합물을 생산하는 적어도 2개의 벤츄리관을 제공하며 배출구로부터 혼합물을 배출하는 단계와;Having an inlet, a neck and an outlet, and operable to induce the flow of the induced fluid as it passes through it, providing at least two venturi tubes producing a respective mixture of the induced fluid and the induced fluid Discharging the mixture from the outlet; 유도된 제 1유체의 흐름을 유도하고, 제 1유도유체와 유도된 제 1유체로 이루어진 제 1혼합물을 생산하도록 제 1의 상기 벤츄리관을 통해 제 1유도유체를 지나가며 상기 제 1벤츄리관의 배출구로부터 상기 제 1혼합물을 배출하는 단계;To induce the flow of the induced first fluid and to pass the first induction fluid through the first venturi tube to produce a first mixture consisting of the first induction fluid and the induced first fluid. Discharging said first mixture from an outlet; 유도된 제 2유체의 흐름을 유도하고, 제 2유도유체와 유도된 제 2유체로 이루어진 제 2혼합물을 생산하도록 제 2의 상기 벤츄리관을 통해 제 2유도유체를 지나가며 상기 제 2벤츄리관의 배출구로부터 상기 제 2혼합물을 배출하는 단계 및;To induce the flow of the induced second fluid and to pass the second induction fluid through the second venturi tube to produce a second mixture consisting of the second induction fluid and the induced second fluid. Discharging said second mixture from an outlet; 상기 유체의 단일가연성혼합흐름을 제공하기 위해 상기 제 1 및 제 2혼합물을 모으고 혼합하는 단계;를 포함하되, 버너노즐에 가연성 혼합물을 공급하는 벤츄리관장치에 구비된 버너를 작동하는 방법.Collecting and mixing the first and second mixtures to provide a single combustible mixture flow of the fluid; wherein the burner is provided in a venturi tube device for supplying a combustible mixture to a burner nozzle. 제 102항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2유도유체는 각각 가스연료로 되어 있는 방법.103. The method of claim 102, wherein the first and second induction fluids are each gaseous fuel. 제 103항에 있어서, 상기 유도된 제 1 및 제 2유체는 각각 공기로 되어 있는 방법.109. The method of claim 103, wherein the induced first and second fluids are each air. 제 103항에 있어서, 상기 유도된 제 1유체는 공기로 되어 있고 상기 유도된 제 2유체는 재순환된 연도가스로 되어 있는 방법.109. The method of claim 103, wherein the induced first fluid is air and the induced second fluid is recycled flue gas. 제 102항에 있어서, 상기 유도된 유체중 하나는 희석제로 되어 있는 버너.103. The burner of claim 102, wherein one of the induced fluids is a diluent. 제 106항에 있어서, 상기 희석제는 증기로 되어 있는 버너.107. The burner of claim 106, wherein the diluent is vapor. 제 106항에 있어서, 상기 희석제는 질소로 되어 있는 버너.107. The burner of claim 106, wherein the diluent is nitrogen. 노즐로부터 혼합물의 화염속도가 노즐을 떠나는 혼합물과 같은 혼합물의 속도보다 느려지는 지점에 연소구역으로 연료와 공기로 이루어진 가연성 혼합물의 흐름을 전달하는 단계와;Delivering a flow of a combustible mixture of fuel and air to the combustion zone at a point where the flame speed of the mixture from the nozzle is slower than the speed of the mixture, such as the mixture leaving the nozzle; 혼합물을 팽창하여서 상기 화염속도보다 빠르지 않은 속도로 감소을 허용하는 단계 및;Expanding the mixture to allow a decrease at a rate no faster than the flame rate; 상기 속도가 이미 성취된 상기 화염속도보다 빠르지 않게 된 후에, 혼합물을 발화하는 단계;를 포함하는 버너를 작동하는 방법.Igniting a mixture after said rate is no faster than said flame rate already achieved. 제 109항에 있어서, 상기 혼합물은 매우 희박한 연료로 되어 있는 방법.109. The method of claim 109, wherein the mixture is a very lean fuel. 제 104항에 있어서, 추가로 혼합흐름을 팽창하여서 상기 화염속도보다 빠르지 않은 속도로 감속을 허용하는 단계와;107. The method of claim 104, further comprising: expanding the mixing flow to allow deceleration at a rate no faster than the flame speed; 상기 속도가 이미 성취된 상기 화염속도보다 빠르지 않게 된 후에, 상기 혼합물을 발화하는 단계;를 포함하되, 상기 유체의 상기 단일가연성혼합흐름은 희박한 연료로 되어 있으며 혼합물의 화염속도를 초과한 속도로 연소구역으로 전달시키는 방법.Igniting the mixture after the rate is no faster than the flame speed already achieved, wherein the single combustible mixture flow of the fluid is a lean fuel and burns at a rate above the flame rate of the mixture. How to get to the zone. 제 1항에 있어서, 상기 물질은 유체로 되어 있는 복합벤츄리관구조체.The composite venturi tube structure according to claim 1, wherein the substance is a fluid. 제 1항에 있어서, 상기 물질은 유동상 고체로 되어 있는 복합벤츄리관구조체.The composite venturi tube structure according to claim 1, wherein the substance is a fluidized solid. 제 95항에 있어서, 상기 물질은 유체로 되어 있는 방법.97. The method of claim 95, wherein the substance is a fluid. 제 95항에 있어서, 상기 물질은 유동상 고체로 되어 있는 방법.97. The method of claim 95, wherein said substance is a fluidized solid. 제 100항에 있어서, 상기 물질은 유체로 되어 있는 방법.101. The method of claim 100, wherein said substance is in fluid. 제 100항에 있어서, 상기 물질은 유동상 고체로 되어 있는 방법.101. The method of claim 100, wherein said substance is a fluidized solid. 제 101항에 있어서, 상기 물질은 유체로 되어 있는 방법.102. The method of claim 101, wherein said substance is in fluid. 제 101항에 있어서, 상기 물질은 유동상 고체로 되어 있는 방법.102. The method of claim 101, wherein said substance is a fluidized solid. 제 39항에 있어서, 상기 희석제는 이산화탄소로 되어 있는 버너조립체.40. The burner assembly of claim 39, wherein said diluent is carbon dioxide. 제 48항에 있어서, 상기 중앙연료튜브의 상류선단은 원료원에 연결할 수 있도록 개조된 버너조립체.49. The burner assembly of claim 48, wherein the upstream tip of the central fuel tube is adapted to connect to a source of material. 제 48항에 있어서, 상기 중앙연료튜브의 상류선단은 공기와 연료의 예혼합물원에 연결할 수 있도록 개조된 버너조립체.49. The burner assembly of claim 48, wherein the upstream end of the central fuel tube is adapted to connect to a premixed source of air and fuel. 제 122항에 있어서, 상기 버너조립체는 중앙연료튜브의 상기 상류선단에 연결된 벤츄리관을 구비한 버너조립체.124. The burner assembly of claim 122, wherein said burner assembly includes a venturi tube connected to said upstream end of a central fuel tube. 제 122항에 있어서, 상기 버너조립체는 중앙연료튜브의 상기 상류선단에 연결된 다중벤츄리관클러스터를 구비한 버너조립체.123. The burner assembly of claim 122, wherein the burner assembly includes a multiventuri tube cluster connected to the upstream end of a central fuel tube. 제 54항에 있어서, 상기 중앙연료튜브의 상기 상류선단은 연료원에 연결할 수 있도록 개조된 버너조립체.55. The burner assembly of claim 54, wherein the upstream end of the central fuel tube is adapted to be connected to a fuel source. 제 54항에 있어서, 상기 중앙연료튜브의 상기 상류선단은 공기와 연료의 예혼합물원에 연결할 수 있도록 개조된 버너조립체.55. The burner assembly of claim 54, wherein said upstream end of said central fuel tube is adapted to connect to a premixed source of air and fuel. 제 126항에 있어서, 상기 버너조립체는 중앙연료튜브의 상기 상류선단에 연결된 벤츄리관을 구비한 버너조립체.129. The burner assembly of claim 126, wherein said burner assembly includes a venturi tube connected to said upstream end of a central fuel tube. 제 126항에 있어서, 상기 버너조립체는 중앙연료튜브의 상기 상류선단에 연결된 다중벤츄리관클러스터를 구비한 버너조립체.126. The burner assembly of claim 126, wherein the burner assembly includes a multiple venturi tube cluster connected to the upstream end of a central fuel tube. 제 1항에 있어서, 상기 집결기는 가늘고 긴 형상이며, 이 집결기의 상기 선단들 사이로 뻗은 중심축을 구비한 복합벤츄리관구조체.The composite venturi tube structure according to claim 1, wherein the collector is elongated and has a central axis extending between the tips of the collector. 제 129항에 있어서, 상기 집결기를 통과해 상기 축을 따라 뻗은 중앙튜브를 구비한 복합벤츄리관구조체.131. The composite venturi tube structure of claim 129, having a central tube extending along the axis through the collector. 제 130항에 있어서, 상기 구조체는 중앙튜브의 상류선단에 연결된 벤츄리관을 구비한 복합벤츄리관구조체.133. The composite venturi tube structure according to claim 130, wherein the structure has a venturi tube connected to an upstream end of the central tube. 제 130항에 있어서, 상기 구조체는 중앙튜브의 상류선단에 연결된 다중벤츄리관클러스터를 구비한 복합벤츄리관구조체.133. The composite venturi tube structure of claim 130, wherein the structure has multiple venturi tube clusters connected upstream of the central tube. 제 1 및 제 2벤츄리관클러스터배열을 구비하되, 각각의 상기 배열은 적어도 2개의 벤츄리관을 구비하고, 각각의 상기 벤츄리관은 주입구와 목 및 배출구를 구비하며 이를 통해 유도유체를 통과하여 유도된 물질의 흐름을 유도하도록 개조되고배열되어서, 유도된 물질과 유도유체의 각각의 혼합물이 상기 배출구로부터 배출시키는 벤츄리관클러스터와;And a first and second venturi tube cluster array, each arrangement comprising at least two venturi tubes, each venturi tube having an inlet, a neck, and an outlet through which an induced fluid is introduced. A venturi tube cluster adapted and arranged to induce a flow of material, wherein each mixture of the induced material and the induced fluid is discharged from the outlet; 주입단이 상기 벤츄리관의 배출구로 유체를 상호연통하게 연결되고 배열되어서, 상기 배출구로부터 배출된 유도된 물질과 유도유체의 각각 혼합물이 상기 유체와 물질의 단일혼합흐름을 제공하도록 모여지고 혼합되는 집결기;를 구비하고, 제 1벤츄리관클러스터의 벤츄리관은 이격되어 있고 이의 집결기는 중앙공간을 제공하도록 고리환형상이며, 상기 제 2클러스터배열은 상기 중앙공간에 배치되는 복합벤츄리관클러스터.An injection stage is connected and arranged in fluid communication with the outlet of the venturi tube, whereby each mixture of induced material and induced fluid discharged from the outlet is gathered and mixed to provide a single mixing flow of the fluid and material. And venturi tubes of the first venturi tube cluster are spaced apart and the collectors thereof are annular so as to provide a central space, and the second cluster array is disposed in the central space.
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