KR810000127B1 - 버 어 너 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

버 어 너

제1도는 산업용 보일러에 설치된 본 발명에 따른 버어너를 보여주는 블록 다이어그램(block diagram).

제2도는 제1도의 버어너와 보일러의 일부를 보여주는 단면도.

제3도는 연소조건을 나타내는 그래프.

제4도-제10도는 여러가지 기하학적 및 역학적 변수들의 NO_x생성에 미치는 효과를 보여주는 그래프.

제11도는 특수한 연료분배 방식을 보여주는 부분단면도.

제12도는 버어너의 출력에 따른 NO_x생성량의 변화를 보여주는 그래프.

제13도는 본 발명에 따른 버어너의 다른 실시예를 보여주는 도면.

본 발명은 보일러나 건조기, 또는 가열기등에 사용되는 산업용버어너에 관한 것이다.

통상의 버어너들은 혼합역(混合域)으로 연료나 산화제를 분출하는 몇개의 오리피스(orifice)를 가지고 있다. 연료와 산화제의 혼합은 버어너 외부에 위치하는 혼합역에서 한 반응물질을 다른 반응물질에 충돌시켜서 얻고 있으며, 액체연료의 경우에는 이와 같은 충돌에 의해, 2차적인 액체연료 무화(霧化) 효과를 얻는다. 그러나 일단 반응물질이 오리피스에서 분출된 다음에는 반응물질의 유동에 특별한 조작을 하거나 연료가 오리피스로 분출되기 전에 예비 처리를 하거나 하지는 않는다. 그러나 이와같이 단순히 한 반응물질 다른 반응물질에 한번 충돌시켜 가지고는 충분단 혼합이 이루어지지가 않는다.

연소시 질소 산화물(NO_x)의 생성을 줄이는 한 방법은 고온의 질소분자와 미반응 산소와의 접촉시간을 줄이고 연소 및 2차 연소가 가급적 낮은 온도에서 일어나도록 하는 것이다. 접촉시간은 연소가 급격하게 균일한 상태에서 발생하도록 하여서 줄일수 있으며, 화염온도는 발생열을 복사나 대류에 의해 화염으로부터 빨리 전파시키고 또 비활성기체로 반응물질을 희석시킴으로서 낮출수가 있다. 이렇게 하면 일산화탄소, 탄화수소, 및 미연소 탄소입자의 발생도 감소한다. 본 발명의 목적은 버어너의 역학적 및 기하학적 변수를 조절하여 연소역내의 열전도율을 증가시키고 질소의 산화물의 생성이 최소가 되도록 하는 버어너의 개량된 연소조정 방법을 제공하는데 있다.

조절되는 변수들은 연료오리피스의 수효와 크기, 반사원판의 크기, 연소역으로 도입되는 연료양 및 산화제의 운동량(momentum)이다.

본 발명은 기지의 화학반응변수 및 유체의 성질을 이용하여 불필요한 질소의 산화물의 생성이 최소가 되도록 특허청구의 범위에 기재된 단계들로 구성되고 있으며 이러한 방법의 단계들은 본 발명이전에는 전혀 알려진 바 없는 신규한 것으로 본 발명자가 최초로 질소산화물 생성에 영향을 미치는 전기한 변수들을 발견하여 조심스럽게 조절하여 불필요한 공기오염을 최소화한 것이다.

잘 알려진 바와같이 질소의 산화물은 유독한 탄화수소의 연소부산물이므로 이들 오염 물질의 생성을 최소화 시키는 것은 매우 유용하고 가치있는 일이다.

본 발명의 강제통풍식 버어너는 동심원의 도관들을 포함하고 있어 그 사이에 환형유로가 형성되어 연소 역내로 들어간다. 분배관 혹은 내부도관은 분배관의 연소역끝에 인접한 방사상으로 배열된 오리피스들을 포함하고 있다. 따라서 공기 또는 개스산화제는 환형 유로로부터 나와서 방사상의 오리피스들로부터 나오는 연료에 의하여 차단된다. 운동량의 교환과 공기역학적으로 생겨난 스크린효과로 인하여 혼합이 일어난다. 연소는 버어너의 칫수와 연소역학에 관계되는 몇가지 변수에 의하여 더욱 강화된다.

버어너는 분배관내에 액체연료가 분배관의 내벽위에 옮겨지게 하는 장치를 둘 수 있다. 이 연료는 다음에 방사상의 포트(Port)에서 액체 연료의 무화를 돕는 전단력을 받게된다. 반응체 스트림(stream)의 운동량을 조절하고, 반사원판의 크기를 조절하고 오리피스 배열의 크기와 위치를 선정함으로써 화염은 얇은벽을 가지는 움푹 들어간 원추체 형상을 하게된다.

본 발명에 따른 버어너의 구조와 작용효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도에는 내벽(11)과 외벽(12)를 가지고 있는 보일러(10)에 설치된 본 발명에 따른 버어너가 간략하게 그려져 있다. 내벽(11)은 동시에 연소실 벽의 역할을 하여 가지고 연소역(燃燒域)을 만들어준다. 산화제는 산화제 탱크(18)로부터 산화제 도관(20)과 산화제 펌프(19)에 의해 버어너(17)로 공급된다. 대부분의 경우 산화제는 대기로부터 수집한 공기가 된다. 마찬가지로 연료는 연료탱크(21)로부터 연료펌프(22)와 연료도관(23)에 의해 버어너(17)로 공급된다. 연료 무화개스(霧化 gas)는 혼합개스 펌프(24) 및 혼합개스 도관(25)에 의해 공급된다. 연료 무화 개스로는 공기와 같은 산화제나 불활성개스가 이용된다.

제2도에는 연소실 벽(11)과 단벽(短璧)(26)으로 만들어진 연소역(16)과 함께 버어너(17)가 자세하게 표시되어 있다.

산화제 공급관(27)은 단벽(26)을 지나 연소실로 들어가고 있으며, 이하에서 분배관(分配管)이라고 부를 제2도관(28)틀 산화제 도관(27)과 동심으로 놓여가지고 연소실안까지 뻗어나와 있다. 분배관(28)은 끝(30)에 원판요소(31)를 가지고 있다. 분배관(28)의 끝(30) 부근에는 또 분배관 주위를 따라 방사상으로 배열된 오리피스(32)들이 있다. 산화제 공급관(27)과 분배관(28)은 함께 환형유로(環形流路)(33)를 만들고 있다.

산화제는 산화제 도관(20)(제1도)으로부터 환형유로(33)로 공급된다. 무화개스는 도관(25)으로부터 분배관(28)으로 공급된다. 연료도 연료도관(23)으로부터 분배관(28)으로 공급된다.

운전중 공기와 같은 산화제는 화살표(34)로 표시된 것과 같이 산화제 공급관(27)으로 들어와서 환형유로(33)를 따라 흘러내리고, 이때 분배관(28) 주위에 산화제 개스 슈라우드(shroud)를 만든다.

연료는 화살표(35)로 표시된 것과 같이 연료공급관(23)으로 들어와서 입구 오리피스(36)을 거쳐 분배관(28)으로 공급된다. 분배관(28)에서 연료는 화살표(37) 방향으로 들어오는 무화개스와 합류한다. 무화개스로는 제1도에 도시된 것과 같은 단순한 공기나, 또는 증기, 질소, 연소실로부터 재순환된 연소생성물 등이 이용된다.

연료와 무화개스는 분배관(28)을 따라 방사상 오리피스(32)로 흘러내리며, 기체연료의 경우에는 이 동안에 난류 혼합에 의해 서로 섞이게 된다. 방사상 오리피스를 거쳐 연료는 분배관 주위로 분출되어 가지고 산화제의 슈라우드와 충돌하게 된다.

액체 연료의 경우에는 분배관(28) 내에 나선면(39)를 가진 혼합가스(38)가 들어 있어서 연료와 혼합개스에 원심력을 가해준다. 따라서 연료는 방사되어 분배관(28)의 내벽에 부착하여 흘러내린다. 액체연료가 방사상 오리피스(32)에 이르게 되면 분류하는 무화개스에 의해 강한 전단력을 받고 안개 상태로 무화하게 된다. 액체 연료에 가해지는 원심력을 크게하기 위하여 연료를 분배관(28)에 접선 방향으로 공급하는 것이 좋다.

오리피스(32)로부터 분출된 연료는 외부 혼합역(40)에서 산화제와 충돌하여 서로 섞이게 된다. 개스와 운동방향은 화살표(41)로 표시되어 있다. 외부혼합은 분배관(28)내에서의 예비 혼합에 의해 더욱 신속하게 일어난다.

또 외주혼합은 연료 제트(jet)를 지나 반사원판(31)에 부딪쳤다가 다시 외부 혼합역(40)으로 반사되는 산화제 개스(42)에 의해 더욱 가속된다. 따라서 연료와 산화제는 완전히 혼합되어 완전 연소를 하게 되며 뒤에 설명하는 바와 같이 공기오염을 감소시킨다.

여러가지 기하학적 및 역학적 변수들의 질소산화물 생성에 미치는 영향을 조사하여, 질소산화물(NO_x) 생성을 최소로 하는 최적 설계를 얻기 위하여 여러가지 실험을 하였다.

여기서 알아둘 점은 질소 산화물은 열적 생성이나 또는 화학적 생성에 의해 생성된다는 것이다. 화학적 성설은 연료 자체에 기인하는 것으로 연료가 그 분자내에 화학적으로 결합된 질소를 가지고 있을 때 일어난다. 이러한 질소의 양은 원유의 등급과 산지(産地)에 따라 달라진다.

열적 생성은 다음의 과정으로 발생한다. 즉 산소원자는 질소분자와 반응하여 일산화질소와 질소원자를 발생하고(O+N₂→NO+N), 질소원자는 다시 산소분자와 반응하여 일산화질소와 산소원자를 발생한다. (N+O₂→NO+O) 따라서 질소 산화물의 열적 생성은 시간과 온도와 산소분자의 양에 관계한다.

따하서 O₂가 N₂또는 N과 접촉하는 접촉시간을 줄이면 질소산화물의 양이 줄어들게 된다. 제3도에는 연소에 따른 개스온도의 관계가 그려져 있다. 연소가 시작되면 개스온도는 급격히 상승하여 최고온도에 도달하였다가 연소가 끝남과 동시에 점차 내려오게 된다. 산소분자의 양은 물론 연소와 함께 급격히 감소하지만, 연소후에도 일정량이 남아있는다. 한편 질소산화물이 열정생성을 하기 위하여서는 개스 온도가 1204℃ 이상이 되어야 한다고 알려져 있다.

대부분의 산업 용도에서는 산화제로는 공기가 사용되고 있으므로, 연소에 사용되고 남은 잉여 O₂가 연소도중 공기중의 N₂와 결합하는데 이용된다. 그러나 이것은 어느정도 시간을 요하므로 급격히 연소하게 되면 NO의 생성이 감소하게 된다.

어떤 시각에 있어서의 잉여 O₂의 양은 연료-산소 혼합개스의 상태에 따라 크게 변한다. 따라서 화학양론적 혼합비 대로 전 부위에 걸쳐서 연료-산소 혼합비가 이루어진다고는 단정할수가 없다. 따라서 반응 물질을 완전히 혼합하여 부분적으로 잉여 O₂가 모여 있지 않도록 하여야 한다.

또 앞에서 설명한대로 NO의 열적 생성은 대략 1093℃ 이상에서 발생하므로, 미연소연료와 공기와의 2차 연소 온도를 급격히 낮추어서 이 온도이하로 하게되면, 2차 연소중에는 NO가 생성되지 않는다.

NO 생성은 주로 화염면(flame front) 하류의 고온의 산소와 질소에 의해 발생한다. 따라서 연소 개스의 온도를 가급적 신속히 임계온도 이하로 하는 것이 요구된다.

이와 같이 연소개스 온도를 낮추는 것은 물론 주의 매질의 열전달 특성에도 관련될 것이지만, 재순환 방법등을 사용하여 외부원(外部原)으로부터 찬 공기를 끌어들여서 연소개스 온도를 낮추는 것이 좋다.

운동량 비와 공기차폐비를 적당히 선택하면 본 발명에 따라서 만들어지는 원추형 화염(45)은 연소실 부근에서의 개스의 속도를 높이고, 결과적으로 복사뿐만 아니라 대류에 의한 열전달도 얻을수가 있게 된다. 열전달에 관한 측정결과는 본 발명에 따라 제작되고 운전된 버어너가 종전의 버어너에 비하여 동일한 출력하에서 보다 나은 열전달 특성을 가지고 있음을 보여준다.

균일한 반응물질 혼합비를 얻기 위하여 위에 설명한 두 변수를 조정하는 외에 고온에서의 O₂와 N₂의 접촉시간을 줄이기 위하여 급격한 연소를 일으킬 필요가 있다. 이러기 위하여서는 화염의 형상을 중공 원추형으로 하여야 한다.

중공원추형의 화염은 반사원판(31)에 의하여 만들 수 있다.

화염을 반경 방향으로 퍼지게하는 정도는 공기 차폐비에 의하여 영향받는다. 공기 차폐비가 크다는 것은 원판이 크다는 것을 뜻하고 화염은 보다 반경 방향으로 퍼질 것이다. 일차 연소 공기속도(운동량)도 화염의 형상에 영향을 준다. 공기 속도가 크면 화염은 보다 그속으로 보다 멀리까지 나갈 것이다. 위에서 설명한 버어너에 의한 화염은 그 화염거리가 극히 짧다. 즉 원추형 화염의 두께가 극히 얇고, 따라서 원하는 데로 매우 급격한 연소가 얻어진다.

연료중심 분사식 핀들(Pintle)형 버어너를 여기에 설명된 지침에 따라 설계하고 운전할 경우 동일한 열량하에서 통상의 버어너에 비하여 NO발생량이 극히 적음이 알려졌다.

이하에서 국부적인 연료-공기비를 균일하게 하고, 신속한 연소가 일어나도록 하며, 또 연소후 열이 신속히 소산하도록 하기 위한 지침을 설명한다.

버어너의 여러가지 물리적인 양과 기하학적인 치수들은 물론 버어너의 용량과 연료의 발열량에 관계된다. 다른 버어너에서와 마찬가지로 반응물질의 총유량은 선택된 연로의 전 발열량에 의하여 결정되고, 따라서 환형 산화제 유로(33)의 크기는 이와 입구 압력에 의해 결정된다.

중심부 핀들(Pintle) 즉 분배관(28)의 크기는 해석적인 방법과 실험적인 방법을 동시에 사용하여 결정하였다. 이러한 변수들은 혼합 특성을 조정하는데 중요하다. 연료오리피스(32)의 크기와 수는 연료 오리피스의 전면적과 분배관의 연료오리피스가 위치하는 부분의 원주길이의 비에 의해 결정된다. 연료 오리피스의 전면적은 다음과 같이 계산한다.

여기서 Q : 유량(28.44ℓ/min)

A : 오리피스 면적(6.4㎠)

C : 유량계수

ΔP : 압력차(70.85g/㎠)

ρ : 유체의 비중량(14.87g/㎝)

위식에서 정상적인 압력차 70.85g/㎠ 오리피스 계수 0.65 및 천연개스의 비중량 0.007975g/㎤을 대입하면 Q/A는 338.8이 된다. 유량 Q는 총 발생 열량으로 계산한다.

다음 총연료 분사면적을 총오리피스 수로 나누어서 연료분사 오리피스의 직경을 구한다. 제4도에 잔류유(殘留油)# 6를 가지고 실험할 것이 나와 있는 바와 같이 연료오리피스의 수를 증가하게 되면 NO발생량이 감소한다.

그러나 제작상 및 경제상의 이유 때문에 오피피스수를 무작정 증가시킬수는 없다. 또 연료의 반경방향 운동량은 일정하여 연료가 산화계속으로 적당하게 침투되어야 한다. 이러한 제약도 또한 실제의 오리피스수와 크기를 제한하게 된다.

제4도에서 NO_x발생이 갑자기 증가하는 것은 오리피스직경이 너무 작아져서 연료의 운동량에 제한을 가하기 때문이다.

전체연료 오리피스의 직경의 합과 핀틀 원주길이의 비를 연료차폐(fuel blockage) 비라고 부르며, 이 연료 차폐비 Bf는 다음 식으로 표시된다.

천연개스에 대한 최적 조건은 연료 차폐비가 0.3±0.05범위내에 있을 때이다. 위의 식들을 특수문제에 적용하면 핀틀과 연료 오리피스의 직경을 구할 수 있다.

NO_x발생량과 버어너의 열량 발생에 관계되는 또 하나의 중요한 변수는 공기차폐비(air blockage ratio)이다.

이 비는 연소공기 분출면적(즉 환형 유로(33)의 면적)의 반사원판(31) 단면적에 대한 비이다.

용량이 1.793×10¹⁰jou1e/hr인 버어너에 대한 공기차폐비와 NO_x발생량과의 관계를 나타내는 실험결과가 제5도에 나타나 있다. 그래프에서 알 수 있는 바와 같이 공기 차폐비가 0.45를 넘게 되면 NO_x발생이 급격히 증가한다. 이러한 현상은 주로 옆으로 퍼지는 화염에 의해 개스온도가 극히 상승하고 연소강도가 높아지는 것에 연유한다. 이러한 화염은 좁은 표면적과 단열벽에 너무 접근한 때문에 복사 특성이 나쁘다. 공기 차폐기를 최적치 보다 작게 하면 1204℃를 넘는 온도에서의 체류시간이 길어져서 2차 연소중 발생하는 NO의 양이 많아진다.

비슷한 결과가 기름을 사용하는 버어너에서도 나타난다. 제6도에 도시된 것처럼 차폐비가 0.4를 넘으면 NO 발생이 급격히 증가한다. 실험자료에 의한 반사원판(31)의 유효한 차폐면적은 산화제분출 면적의 30 내지 40%정도에 있어야 한다는 것을 알 수 있다.

연소공기의 양은 버어너의 용량과 설계에 따른 과잉 공기양에 의하여 결정된다. 연소공기의 양은 연료에 따라 틀려지지만 천연개스의 경우에는 10SFF(공기)/SCF(개스)정도이다. 실제의 연소에 있어서는 약간의 과잉 공기가 필요하며, 실제의 버어너에 있어서는 10∼30% 정도의 과잉공기가 들어오도록 한다.

환형 연소공기 막은 충분히 두꺼워서 방사상으로 향하는 연료분사가 이를 통과하는 동안 완전히 반사원판에 의해 혼합되도록 하여야 한다.

방사상의 개스(천연개스)의 분사가 공기막으로 침투하는 거리는 다음 식으로 추정할 수 있다.

연소공기막의 두께는 계산된 침투깊이 보다 커서 완전 연소가 이안에서 이루어지도록 하여야 한다. 천연개스 연료의 분사에 의한 침투깊이와 NO_x발생량과의 관계가 제6도에 도시되어 있다. 여기서 버어너의 용량은 2.11×10⁹joule/hr로 하였다. 본 그래프에서는 침투깊이는 공기막의 두께로 나누어서 정규화(定規化)하였다. 그림에서 알수 있는 바와같이 분사 연료의 침투깊이가 공기막의 두께에 접근하게 되면 NO_x발생량이 증가한다.

기름을 사용하는 버어너를 설계할 때에는 위의 식이 적용되지 않음은 명백하다. 반경방향 분사 연료가 공기막으로 침투하는 깊이는 다음식으로 주어진다.

제8도에서 알 수 있는 바와 같이 기름을 사용하는 버어너에 있어서는 최적 침투 깊이는 환형 공기막 두께의 50 내지 60% 정도이다.

천연개스를 사용하는 용량 2.11×10⁹joule/hr의 버어너에 있어서의 공기와 천연개스 연료의 분사 운동량의 비와 NO_x생성량과의 관계가 제9도에 도시되어 있다. 여기서 알수 있는 바와같이 운동량비가 너무 작을 (예를들면 10정도)때에는 연료의 운동량이 너무커서 NO_x의 발생량이 급격히 증가한다. 이 영역에서는 CO 발생량도 매우 증가한다. 실험자료에 의하면 운동량 비는 15 : 1 정도가 알맞다는 것을 알려 준다. 운동량비를 높게하면 NO_x와 CO의 발생량도 줄어들고 화염에서는 매연이 발생하지 않는다.

잔류유(殘溜油)# 6을 사용하는 용량 100gph의 버어너에서 공기와 액체연료 운동량비와 NO_x생성 특성과의 관계가 제10도에 그려져 있다. 그래프를 보면 운동량비가 작을때와 클때 공히 NO_x생성량이 감소함을 알 수 있다. 그러나 운동량비가 작을 때는 NO_x발생량은 같지만 CO 발생량은 크고 연소실 벽에는 미연 탄소 같은 것이 끼게된다. 이것은 반경 방향의 연료분사가 환형공기 막을 뚫고 나가기 때문이다.

운동량 비가 높을 때(25 : 1)는 NO_x나 CO의 발생량이 적고, 화염상태도 좋으며 연소실벽에 미연탄소 같은 것도 끼지 않는다.

액체연료에 있어서 국부적인 연료-공기 혼합비 및 NO_x발생량은 혼합개스 유량에도 관계된다. 혼합 개스는 제1도에서 설명한 원심작용을 하는 분무기나 제11도의 분무기 또는 기타 여러가지 분무기에서 연료를 무화시키는 역할을 한다.

액체 연료입자가 작을 수록 표면적이 넓어져서 산소와의 접촉면적이 넓어져 빨리 산화하는 반면 액체 연료입자가 크면 쉽사리 기화하지 않으므로 연료를 잘 무화시키는 것이 요구된다. 그러나 무화정도가 어떤 한계를 넘게되면 NO_x나 CO 발생량이 증가한다. 액체 연료입자가 너무 작아지면 운동량이 작아져서 산화제 슈라우드 속으로 충분히 침투하지 못하여 부분적으로 연료나 산소들이 집결하게 된다. 실험 결과에 따르면 무화를 위한 압력차인 경우인 경우에는 283.4g/㎠ 정도가, 중유인 경우에는 566.8g/㎠ 정도가 적당하다는 것이 알려졌다.

무화개스로 증기를 이용하는 것이 일반적인데 이는 연료를 무화하기 위한 별도의 공기 압축기 같은 것이 필요없어지는 때문이다.

제11도에 도시된 특수한 형태의 연료분배관(28)를 출력이 2.216×10⁹joule/hr인 요크-쉬플리스코치 선박용 보일러(York Shipply Scotch Marine boiler)에 설치하여 시험하였다. 액체연료를 사용하는데 적당한 형상을 한 분배관(28)은 요크-쉬플리 보일러에 설치하기에 적당하도록 플랜지(51), (52)를 가지고 있다. 핀틀부(53)는 보일러 연소실로 나와있다. 핀틀기초부(54)는 핀틀을 따라 연소실로 공기를 공급하여 주는 공기실(oil plennum)을 관통하고 있다. 이 분배관도 제2도에 도시된 것과 같이 연료를 분사하지만 단지 제2도의 반사원판(31)이 생략되어 있다. 액체 연료는 연료관(55)으로 공급되고, 혼합개스는 개스입구(56)로 들어와서 연료관(55)과 핀틀부(53)의 벽사이에 형성된 혼합개스관(57)을 따라 공급된다. 연료 오리피스(32 및 32a)가 핀틀(53)과 연료관(55)을 일직선상으로 관통하고 있다.

이러한 동심형 연료분배관은 제2도의 원심형 분배관과는 약간 다르다. 연료와 무화개스는 모두 다 압력 하에서 핀틀부 주위를 둘러싸고 있는 산화제 슈라우드 속으로 연료입자를 분사한다.

이 분배관에 대해서도 요크-쉬플리 보일러를 가지고 동일한 시험을 하였다. 천연개스를 시험할 경우에는 연료관을 없애고 하였으면, 거의 비슷한 용량을 가진 천연 개스 버어너와 액체 연료 버어너에 대하여 다음 결과를 얻었다.

여러가지 변수들이 적당히 조정되면, 버어너의 NO_x생성특성은 제12도에 도시된 것처럼 상당히 광범위한 운전 영역에 걸쳐서 비교적 만족할만하게 된다.

온도의 확산을 촉진하기 위하여 원추형 화염의 내부로 찬 개스를 공급할 수도 있다. 이를 위해서 제2도의 분배관(28)에 동심으로 냉각 개스관(44)이 만들어져 았다. 냉각 개스관(44)는 반사원판(31)의 밖으로 나와가지고 냉각개스가 반경방향으로 흘러서 화염전면의 열을 확산시킨다.

제13도에는 또 다른 버어너가 도시되어 있다. 여기서는 분배관(28)은 적당한 연결기구를 통하여 이동기구(47)가 연결되어 있다. 이동기구(47)는 분배관(28)을 축방향으로 운동시키는 역할을 한다. 분배관의 연소단(燃燒端)(30)에는 테이퍼(taper)진면(48)이 만들어져 있어서 분배관(28)을 산화제 출구쪽으로 잡아다니게 되면 산화제 출구측의 테이퍼진 면(50)과 맞물려서 산화제가 흘러나오는 것을 막는다.

제13도는 분배관(28)의 축방향 운동 모습을 보여주기 위하여 분배관(28)을 반으로 나누어서 분배관(28)이 각각 다른 위치에 있는 것을 보여주고 있다. 분배관의 축방향운동은 환형산화제 유로의 면적을 변화시키고, 따라서 상류의 압력을 변화시키지 않고도 산화제의 유량을 조정할수가 있다. 따라서 설계조건상의 혼합특성을 그대로 유지하면서 버어너를 끌수가 있게 된다.

Claims (1)

1. 일정한 열을 발생하도록 대략 화학양론적 비율로 산화제와 연료유량을 선택하고; 연료분배관 주위에 동일하게 분배된 일정한 직경 및 전체면적을 가지고 미리 정한 수효만큼 방사상으로 배치된 연료 오리피스를 제공하고, 이때 오리피스의 전체면적은

   

   위식에서

   

   연료분배관의 연소역끝에 20 내지 55퍼센트의 산화제 환주단면적인 원판의 유효단면적을 제공하도록 선택된 직경을 가지는 반사원판을 부착하고; 연료와 산화제 반응물류를 조정하고; 침투깊이를 제공하여 질소산화물생성이 최소가 되도록 연료오리피스를 나가는 연료를 조정하는 단계들로 구성되는 연소역, 연소역과 통하는 산화제도관, 산화제도관과 동심적으로 장착되어 연소역으로 뻗은 연료분배관을 가지는 강제 통풍식 버어너내의 반응물의 연소를 조절하는 방법.

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