UA56333C2 - Спосіб забезпечення близькості протікання турбулентних і кумулятивних газових струменів і пристрій для його реалізації - Google Patents
Спосіб забезпечення близькості протікання турбулентних і кумулятивних газових струменів і пристрій для його реалізації Download PDFInfo
- Publication number
- UA56333C2 UA56333C2 UA2001010724A UA200110724A UA56333C2 UA 56333 C2 UA56333 C2 UA 56333C2 UA 2001010724 A UA2001010724 A UA 2001010724A UA 200110724 A UA200110724 A UA 200110724A UA 56333 C2 UA56333 C2 UA 56333C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- gas
- jet
- turbulent
- cumulative
- nozzle
- Prior art date
Links
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 title claims abstract description 59
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 144
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims abstract description 17
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims abstract description 17
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 27
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 27
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 27
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 22
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims description 20
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 claims description 7
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 6
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 3
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 2
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 2
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 2
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- -1 steam Chemical compound 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000616 Ferromanganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000005261 decarburization Methods 0.000 description 1
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- CNKHSLKYRMDDNQ-UHFFFAOYSA-N halofenozide Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(=O)N(C(C)(C)C)NC(=O)C1=CC=C(Cl)C=C1 CNKHSLKYRMDDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DALUDRGQOYMVLD-UHFFFAOYSA-N iron manganese Chemical compound [Mn].[Fe] DALUDRGQOYMVLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
- C21C7/04—Removing impurities by adding a treating agent
- C21C7/072—Treatment with gases
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
- F23D14/20—Non-premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air on arrival at the combustion zone
- F23D14/22—Non-premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air on arrival at the combustion zone with separate air and gas feed ducts, e.g. with ducts running parallel or crossing each other
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
- F23D14/32—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid using a mixture of gaseous fuel and pure oxygen or oxygen-enriched air
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23L—SUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
- F23L7/00—Supplying non-combustible liquids or gases, other than air, to the fire, e.g. oxygen, steam
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23L—SUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
- F23L2900/00—Special arrangements for supplying or treating air or oxidant for combustion; Injecting inert gas, water or steam into the combustion chamber
- F23L2900/07002—Injecting inert gas, other than steam or evaporated water, into the combustion chambers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Gas Burners (AREA)
- Pre-Mixing And Non-Premixing Gas Burner (AREA)
- Nozzles (AREA)
- Combustion Of Fluid Fuel (AREA)
- Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)
- Fire-Extinguishing By Fire Departments, And Fire-Extinguishing Equipment And Control Thereof (AREA)
- Paper (AREA)
Abstract
Спосіб і пристрій для забезпечення надходження газів до інжекційного об'єму у вигляді одного або більше кумулятивних струменів газу, розташованих поблизу одного або більше турбулентних струменів газу, де струмінь кумулятивного газу утворюється у формувальному об'ємі із оболонкою полум'я, що передує проходженню до інжекційного об'єму, до якого турбулентні струмені газу спрямовуються безпосередньо.
Description
Опис винаходу
Даний винахід здебільшого стосується області динаміки газів, і більш конкретно - технології кумулятивних 2 газових струменів.
Прогрес в області динаміки газів - розвиток технології кумулятивних газових струменів, яка дозволяє створювати лазероподібний струмінь газу, який здатен проходити великі відстані, майже повністю зберігаючи свою початкову швидкість і із дуже незначним збільшенням діаметру струменя. Один з найважливіших шляхів комерційного застосування технології кумулятивного струменя - це введення газу до рідини, такої, як 70 наприклад, рідкий метал, де завдяки цій технології, газовий спис може бути занурений значно глибше від поверхні рідини, забезпечуючи таким чином як більшу безпеку операції, так і більшу її ефективність, оскільки значно більша кількість газу потрапляє до рідини, ніж цього можливо досягти, застосовуючи звичайні технології, коли більша кількість газу відбивається від поверхні рідини, і таким чином до цієї рідини не потрапляє.
Іноді, при промисловому використанні, бажано мати обидва струмені газу: і кумулятивний і турбулентний. 12 Наприклад, у сталеплавильному виробництві іноді бажано застосовувати кумулятивний струмінь газу для введення газу до рідкого металу з метою його перемішування, і один, або декілька струменів турбулентного газу для підтримання процесу горіння і/або з метою декарбюризації. Турбулентний струмінь здатен спричиняти руйнівну дію стосовно іншого струменя газу, якщо вони протікають близько один до одного. Існуючі технології і промислові операції, за яких бажано одночасне використання обох газових струменів - і турбулентного і кумулятивного, вимагають застосування двох окремих систем постачання газу, що призводить до значних фінансових витрат.
Відомі способи і, відповідно, пристої, що забезпечують за допомогою складних форсуночних вузлів формування кількох комбінованих потоків текучого середовища (газу) із досягненням спеціальних бажаних ефектів. Одним з таких технічних рішень, що обрано нами за прототип, є рішення, розкрите в описі до патенту с
США Мо 5,762,486. Зазначене рішення передбачає формування комбінованого газового струменю шляхом Ге) одночасної подачі газу через окремі, близько розташовані форсунки.
Втім, використання винаходу за патентом США Мо 5,762,486 не забезпечує вирішення вище викладеної проблеми, а саме - формування стабільних комбінованих потоків, де турбулентні газові струмені розташовані в безпосередній близькості до кумулятивних газових струменів без взаємного перемішування, руйнування та о будь-якого іншого взаємного впливу. со
В основу даного винаходу покладено задачу забезпечити формування близько розташованих турбулентних і кумулятивних газових струменів, що не впливають один на одний, шляхом розділення їх зоною полум'я. о
Перелічені вище, а також інші цілі, будуть зрозумілими спеціалістам в даній сфері після ознайомлення із Ге) даним стислим описом винаходу, одним з аспектів якого є:
Зо спосіб, що забезпечує близькість протікання один - до одного кумулятивного і турбулентного струменів газу о в інжекційному об'ємі, що включає:
А) прохід газу до формувального об'єму, прохід струменю пального до формувального об'єму по кільцю стосовно струменя газу, і прохід струменю окислювача до формувального об'єму по кільцю стосовно струменя « газу; З 70 В) згоряння окислювача разом із пальним з метою створення оболонки полум'я навколо струменя газу; с С) перехід струменя газу разом із оболонкою полум'я до інжекційного відділу, причому зазначений струмінь з» газу є кумулятивним струменем; і
ОО) прохід щонайменше одного турбулентного струменю газу до інжекційного відділу поблизу від кумулятивного струменя газу, там, де оболонка полум'я перебуває між кумулятивним струменем газу і турбулентним струменем газу. Іншим аспектом даного винаходу є: і-й Пристрій для забезпечення близькості проходження турбулентного і кумулятивного струменів газу до
Ге»! інжекційного об'єму, що включає:
А) засоби постачання кумулятивного струменя газу, що включають форсунку кумулятивного струменя газу, о що має отвір, з'єднаний із формувальним об'ємом, а зазначений формувальний об'єм є з'єднаним із інжекційним
Ге) 20 об'ємом;
В) засоби постачання пального до формувального об'єму по кільцю стосовно до форсунки кумулятивного с» струменя газу;
С) засоби постачання окислювача до формувального об'єму по кільцю стосовно до форсунки кумулятивного струменя газу; і 25 ОБ) засоби постачання турбулентного струменя газу найближче до засобів постачання кумулятивного
ГФ) струменя газу, що включають форсунку турбулентного струменя газу, що має отвір, безпосередньо з'єднаний із інжекційним об'ємом. о Термін "кумулятивний струмінь", що використовується тут і надалі, означає струмінь газу, утворений газом, що виходить із форсунки, і що має швидкість і профіль імпульсу по всій довжині, східні із швидкістю і 60 профілем імпульсу, що мав струмінь газу, щойно ежектований із форсунки.
Термін "кільцевий", що використовується тут і надалі, означає - у формі кільця.
Термін "оболонка полум'я", що використовується тут і надалі, означає кільцевий струмінь полум'я, що є по суті коаксіальним із, щонайменше одним струменем газу.
Термін "довжина", що використовується тут і надалі, коли стосується кумулятивного струменя газу, означає бо дистанцію від форсунки, з якої газ ежектовано до уявної точки попадання кумулятивного струменя газу, або точки, де струмінь газу позбувається своїх кумулятивних властивостей.
Термін "турбулентний струмінь", що використовується тут і надалі, означає струмінь газу, утворений газом, що виходить із форсунки, і що має швидкість і профіль імпульсу по всій довжині, що відрізняється від швидкості і профілю імпульсу, що мав струмінь газу, щойно ежектований із форсунки.
Фіг. 1 - поперечний перетин одного з переважних втілень даного винаходу.
Фіг.2 - загальний вигляд пристрою, зображеного на фіг.1.
Фіг.3. - поперечний перетин, що ілюструє принцип дії винаходу.
Нумерація в кресленнях співпадає із загальною нумерацією частин. 70 Винахід представляє спосіб, що дозволяє одночасно забезпечити близькість протікання кумулятивного і турбулентного струменів газу один до одного, не обмежуючи властивостей жодного із струменів газу або переваг, що виявляються при такому застосуванні, і пристрій для цього. Найбільш переважно: обидва із двох різних типів струменів газу подаються із використанням однієї форсунки.
Даний винахід буде розкрито більш детально із посиланнями на креслення. Газ 1, із джерела газу (не /5 показано), проходить через засіб постачання кумулятивного струменя газу 2Г що включає прохід для кумулятивного газу З і форсунку кумулятивного газу 4, яка, як показано на фіг.1. переважно є сходжувально/розсіювальною форсункою. Газом 1 може бути будь-який газ, придатний для формування кумулятивного струменя газу. Серед таких газів: кисень, азот, вуглекислий газ, водень, гелій, пара, вуглецевий газ, а також можливе застосування суміші одного або декількох з перелічених газів. Форсунка Кумулятивного газу 4 з'єднана із формувальним об'ємом 5 і газ 1 у формі струменя газу ЗО проходить до формувального об'єму 5.
Пальне б, із джерела пального (не показано), проходить через прохід 7, що є кільцевим стосовно і коаксіальним із проходом кумулятивного газу З і форсунки кумулятивного газу 4. В якості пального може використовуватись будь-яке газоподібне пальне, як метан, пропан або природній газ. Прохід пального 7 с з'єднаний із формувальним об'ємом 5 і потік пального виходить із проходу пального 7 до формувального об'єму 5 по кільцю стосовно струменя газу 30. і)
Окислювач 8 із джерела окислювача (не показано) проходить через прохід 9, що є кільцевим до проходу кумулятивного газу З і коаксіальним стосовно проходу пального 7. Окислювачем 8 може бути повітря, повітря збагачене киснем, що має концентрацію кисню, що перевищує концентрацію кисню звичайного повітря, або со зо комерційний кисень, що має концентрацію кисню, щонайменше 99 мольбо. Переважно, щоб окислювачем 8 була рідина, що має концентрацію кисню, щонайменше 25 мольбо. Прохід кисню 9 з'єднаний із формувальним; і, об'ємом 5, і потік окислювача 8 виходить із проходу окислювача ЗУ до формувального об'єму 5 переважно по с кільцю стосовно потоку пального.
Потік пального і потік окислювача запалюються з метою створення оболонки полум'я 31 кільцевої стосовно і ісе) коаксіальної із потоком газу 30. Переважно, щоб оболонка газу мала швидкість нижчу від швидкості потоку газу ю
ЗО і загалом має швидкість в межах від З00 до 1500 футів/сек (91,44 - 457,2м/сек.). Втілення винаходу, показане на Фіг.1., є переважним втіленням, що має дефлектор 10, що служить для спрямування потоку окислювача до потоку пального, створюючи таким чином найбільш ефективну оболонку полум'я. Формувальний об'єм 5 з'єднаний із інжекційним об'ємом 11, а потік газу ЗО і оболонка полум'я 31 перетікають із « Формувального об'єму 5 до інжекційного об'єму 11. Інжекційний об'єм 11, наприклад, може бути частиною /-7-З с вільного простору базової кисневої печі або іншої печі, такої, як ванної сталеплавильної печі, конвертора нержавіючої сталі, мідного конвертора або високо вуглецевої феромарганцевої очисної печі. ;» Потік газу 30 завдяки оболонці полум'я 31, переважно із потоком окислювача, спрямованим всередину, є кумулятивним струменем газу і залишається кумулятивним по всій своїй довжині. Переважно кумулятивний струмінь газу 30 має надзвукову швидкість і загалом має швидкість в межах від 1000 - до 2000 футів/сек (304,8 с - 609,бм/сек.).
Розташованим близько до засобу постачання кумулятивного струменя газу 2 є принаймні один засіб
Ме. постачання турбулентного струменя газу 12, що включає прохід турбулентного газу 13, форсунку турбулентного 2) газу 14, з'єднану безпосередньо із інжекційним об'ємом 11. У втіленні, проілюстрованому в кресленнях, чотири подібних засоби постачання газу показано розташованими по колу, довкола розташованого всередині засобу о постачання кумулятивного газу. Під "близькістю" мається на увазі, що найменша відстань по всій довжині списа 4) газу 15 між форсункою турбулентного газу 14 і формувальним об'ємом 5, позначеному як "І" на Фіг.2., не перевищує 2 дюймів (5,08см), і загалом перебуває в межах від 0.25 дюймів (0.б4см) - до 2 дюймів (5,08см).
Переважно, як показано на кресленнях, форсунка(ки) турбулентного газу є сходжувально/розсіювальною(ними).
Газ 33 із джерела газу (не показано) проходить через прохід турбулентного газу 13 і форсунку(ки) турбулентного газу 14. Газом 33 може бути будь-який газ, придатний для формування потоку турбулентного (Ф, газу. Серед таких газів: кисень, азот, аргон, вуглекислий газ, водень, гелій, пара, вуглецевий газ, а також ка можливе застосування суміші одного або декількох з перелічених газів. ,
Газ перетікає із форсунки(ок) турбулентного газу 14 безпосередньо до інжекційного відділу 11 як один, чи во більше турбулентних струменів газу 32. Найбільш переважним газом для формування турбулентних струменів газу для застосування в даному винаході є газ, що містить кисень, такий, як повітря, повітря збагачене газом, або комерційний кисень, що може застосовуватись для здійснення реакції запалювання. Турбулентність таких струменів сприяє досягненню найбільш ефективного спалення при подібній реакції запалювання.
Не залежно від близькості розташування кумулятивного струменя 30 і турбулентного струменя(нів) 32, 65 руйнування кумулятивності кумулятивного струменя не відбувається. Ця стабільність завдячує початковому формуванню кумулятивного струменя у формувальному об'ємі і наявності оболонки полум'я 31 у проміжку між кумулятивним струменем і турбулентними струменями.
Випробування винаходу здійснювались із використанням втілення винаходу, схожого із зображеним в кресленнях.
Чотири турбулентних надзвукових кисневих струмені отримали від чотирьох форсунок турбулентного газу, розташованих під кутом 12 градусів, моделюючи зменшений спис базової кисневої печі. Форсунки були розташовані рівномірно по колу із діаметром 1,73 дюйма (4.3Осм) (із отворами форсунок, розташованими на центральних лініях). Кожна була сходжувально/розсіювальною із діаметром горловини 0.327 дюйма (0,8Зсм) і діаметром вихідного отвору 0,426 дюйма (1,08см). Під час випробувань темп проходження кисню через кожну 70 форсунку складав 10,000 футЗ/годину (3048мУ/годину) при нормальних температурі і повітряному тиску, тиск всмоктування кожної форсунки 100 рвід (7031Окг/м 2 отвору). Швидкість струму на виході з форсунки була 160Офутів/сек (487 бВм/сек.), (число Маха 2).
Як газ для кумулятивного струменя використовувався азот. Форсунка, розташована за віссю списа, була сходжувально/розсіювальною із діаметром горловини 0,20 дюйма (0,5Осм) і діаметром вихідного отвору 0,26 75 дюйма (0,6бсм). Темп проходження азоту через форсунку був 4,000 фут З/годину (1219,2мЗ/годину) при нормальних температурі і повітряному тиску і тиском всмоктування форсунки 100 рвід (7031Окг/м 2 отвору).
Швидкість струму на виході з форсунки була 170Офутів/сек (518,16бм/сек). (Мах 2).
Оболонка полум'я забезпечувалась внутрішнім кільцевим зазором (зовнішній діаметр 0,555 дюймів (1,41см) і внутрішній діаметр 0,375 дюймів (0,95см)) природного газу і зовнішнім кільцевим зазором (зовнішній діаметр 0,710 дюймів (1,80см) і внутрішній діаметр 0,625 дюймів (1,58см)) кільцевого кисню. Дефлектор відводив вторинний кисень всередину до головного струменя азоту, забезпечуючи таким чином найбільш ефективну оболонку полум'я. Темп проходження природного газу і вторинного кисню був 500фут З/годину (152 ,4м/годину) для кожного.
Значення повного напору зчитували за віссю струменя на відстані 8 дюймів (20,32см) від форсунки. с 29 Показання повного напору із проходженням тільки азоту (без природного газу, кільцевого кисню чи кисню у Ге) форсунках турбулентного струменя) складали 2 рзід (1406,2кг/м? отвору). Коли були включені природний газ і кільцевий кисень для забезпечення оболонки полум'я, повний напір кумулятивного струменя азоту складав 32 реід, (22499,2кг/м2 отвору), що відповідає швидкості газу 1390футів/сек (423,672м/сек.) - (число Маха 1.4). со зо Коли були включені чотири зовнішніх турбулентних струмені кисню (10,000футЗ/годину/струмінь -- 3048мЗ/годину/струмінь), показання повного напору для струменя азоту суттєвим чином не змінились. о
Кумулятивний струмінь азоту залишився неушкодженим високою швидкістю захоплення часток всередині со чотирьох зовнішніх турбулентних струменів кисню.
Ці результати свідчать про те, що ключовим для досягнення близькості проходження кумулятивного і-й струменя близько до одного, або більше турбулентних струменів, є існування зазначеної оболонки полум'я за ою даним винаходом між кумулятивним і турбулентним струменями. За експериментальним прикладом, наведеним тут, один кумулятивний азотний струмінь підтримувався в кільці чотирьох турбулентних кисневих струменів.
Варто очікувати схожих результатів для двох або більше кумулятивних струменів, оточених оболонкою полум'я а « також для кумулятивних струменів, з використанням інших газів, таких, як кисень, аргон, вуглекислий газ або природний газ. - с Хоча винахід було описано із посиланням на певне, найбільш переважне втілення, спеціалісти в даній ц області визнають, що можливі інші втілення даного винаходу, не обмежуючи суті даної патентної заявки. "» Наприклад, для створення оболонки полум'я, окислювач може подаватися з використанням внутрішнього кільця, а пальне може подаватися з використанням зовнішнього кільця, або для подання пального або окислювача
Можуть використовуватись більше одного засобів постачання. 1
Ге»)
Claims (1)
- Формула винаходу1. Спосіб забезпечення близькості протікання турбулентних і кумулятивних газових струменів, що включає о проходження струменя газу до формувального об'єму, проходження потоку пального до формувального об'єму с» по кільцю відносно струменя газу, проходження потоку окислювача до формувального об'єму по кільцю відносно струменя газу, згоряння окислювача разом із пальним для створення оболонки полум'я навколо струменя газу, який відрізняється тим, що струмінь газу і оболонка полум'я проходять із формувального об'єму до дв інжекційного відділу, причому струмінь газу є кумулятивним струменем газу, і принаймні один турбулентний струмінь проходить до інжекційного відділу у безпосередній близькості до кумулятивного струменя газу, де Ф) оболонка полум'я перебуває між кумулятивним струменем газу і турбулентним струменем газу. ка 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що потік пального є кільцевим відносно потоку окислювача.З. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що потік окислювача є кільцевим відносно потоку пального. 60 4. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що кумулятивний струмінь газу включає один або більше з перелічених газів: азот, кисень, аргон, вуглекислий газ або природний газ.5. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що турбулентний струмінь(мені) газу включає(ють) кисень.6. Пристрій для забезпечення близькості протікання турбулентних і кумулятивних газових струменів, що включає засоби подання газу, що включають форсунку газу, вихідний отвір якої з'єднаний із формувальним б5 об'ємом, причому зазначений формувальний об'єм з'єднаний із інжекційним об'ємом, який відрізняється тим, що включає засоби подання пального до формувального об'єму по кільцю відносно форсунки газу, де форсунка газу є форсункою кумулятивного газу, засоби подання окислювача до формувального об'єму по кільцю відносно форсунки кумулятивного газу і засоби подання турбулентного струменя газу поблизу засобів подання кумулятивного струменя газу, причому зазначені засоби подання турбулентного струменя газу включають форсунку турбулентного газу, що має вихідний отвір, з'єднаний безпосередньо із інжекційним об'ємом.7. Пристрій за п. 6, який відрізняється тим, що форсунка кумулятивного газу є сходжувально/розсіювальною форсункою.8. Пристрій за п. б, який відрізняється тим, що відстань від периметра форсунки кумулятивного газу до периметра форсунки турбулентного газу перебуває в межах від 0,25 дюймів до 2 дюймів (0,635 - 5,08 см). 70 9. Пристрій за п. 6, який відрізняється тим, що включає декілька форсунок турбулентного газу.10. Пристрій за п. 6, який відрізняється тим, що включає засоби для спрямування окислювача до пального всередині формувального об'єму. с щі 6) (зе) (зе) (зе) (Се) ІС в) -с . и? 1 (о) (95) о) 70 сю» іме) 60 б5
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/495,862 US6241510B1 (en) | 2000-02-02 | 2000-02-02 | System for providing proximate turbulent and coherent gas jets |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA56333C2 true UA56333C2 (uk) | 2003-05-15 |
Family
ID=23970279
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UA2001010724A UA56333C2 (uk) | 2000-02-02 | 2001-01-31 | Спосіб забезпечення близькості протікання турбулентних і кумулятивних газових струменів і пристрій для його реалізації |
Country Status (15)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6241510B1 (uk) |
| EP (1) | EP1122492B1 (uk) |
| JP (1) | JP2001248803A (uk) |
| KR (1) | KR100506906B1 (uk) |
| CN (1) | CN1172109C (uk) |
| AT (1) | ATE294357T1 (uk) |
| AU (1) | AU771004B2 (uk) |
| BR (1) | BR0100251A (uk) |
| CA (1) | CA2333807C (uk) |
| DE (1) | DE60110279T2 (uk) |
| MX (1) | MXPA01001222A (uk) |
| TR (1) | TR200100296A1 (uk) |
| TW (1) | TW486558B (uk) |
| UA (1) | UA56333C2 (uk) |
| ZA (1) | ZA200100912B (uk) |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6176894B1 (en) * | 1998-06-17 | 2001-01-23 | Praxair Technology, Inc. | Supersonic coherent gas jet for providing gas into a liquid |
| US6432163B1 (en) | 2001-06-22 | 2002-08-13 | Praxair Technology, Inc. | Metal refining method using differing refining oxygen sequence |
| US6450799B1 (en) | 2001-12-04 | 2002-09-17 | Praxair Technology, Inc. | Coherent jet system using liquid fuel flame shroud |
| US6604937B1 (en) * | 2002-05-24 | 2003-08-12 | Praxair Technology, Inc. | Coherent jet system with single ring flame envelope |
| US6910431B2 (en) * | 2002-12-30 | 2005-06-28 | The Boc Group, Inc. | Burner-lance and combustion method for heating surfaces susceptible to oxidation or reduction |
| US20050252430A1 (en) * | 2002-12-30 | 2005-11-17 | Satchell Donald P Jr | Burner-lance and combustion method for heating surfaces susceptible to oxidation or reduction |
| US6875398B2 (en) * | 2003-01-15 | 2005-04-05 | Praxair Technology, Inc. | Coherent jet system with outwardly angled flame envelope ports |
| US6932854B2 (en) * | 2004-01-23 | 2005-08-23 | Praxair Technology, Inc. | Method for producing low carbon steel |
| US7438848B2 (en) * | 2004-06-30 | 2008-10-21 | The Boc Group, Inc. | Metallurgical lance |
| JP4645972B2 (ja) * | 2005-12-14 | 2011-03-09 | 修 廣田 | 噴射炎バーナー及び炉並びに火炎発生方法 |
| US20070231761A1 (en) * | 2006-04-03 | 2007-10-04 | Lee Rosen | Integration of oxy-fuel and air-fuel combustion |
| GB0613044D0 (en) * | 2006-06-30 | 2006-08-09 | Boc Group Plc | Gas combustion apparatus |
| US20150111159A1 (en) * | 2012-06-05 | 2015-04-23 | Loesche Gmbh | Method for operating a multi-gas burner and a multi-gas burner |
| JP6043393B2 (ja) * | 2015-03-31 | 2016-12-14 | 大陽日酸株式会社 | バーナの火炎形成方法 |
| WO2017023530A1 (en) * | 2015-07-31 | 2017-02-09 | Nuvera Fuel Cells, LLC | Burner assembly with low nox emissions |
| SE539913C2 (en) * | 2016-06-15 | 2018-01-09 | Silvent Ab | A silenced blowing nozzle and a method for its manufacture |
| CN107051071B (zh) * | 2017-04-10 | 2022-05-13 | 河北工业大学 | 蒸汽相变与湍流团聚耦合脱除细颗粒物的装置及方法 |
| EP3967925A1 (en) * | 2020-09-09 | 2022-03-16 | Linde GmbH | Burner and method for operating a burner |
Family Cites Families (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1424029A (fr) | 1964-01-06 | 1966-01-07 | Union Carbide Corp | Procédé et appareil pour introduire un courant de gaz de traitement dans un bain de métal en fusion |
| US3889933A (en) * | 1974-02-28 | 1975-06-17 | Int Nickel Canada | Metallurgical lance |
| US4311277A (en) * | 1979-06-20 | 1982-01-19 | Lucas Industries Limited | Fuel injector |
| JPS58145809A (ja) * | 1982-02-22 | 1983-08-31 | Babcock Hitachi Kk | 火炎施回型低ＮＯｘ燃焼装置 |
| US4622007A (en) | 1984-08-17 | 1986-11-11 | American Combustion, Inc. | Variable heat generating method and apparatus |
| US4969814A (en) * | 1989-05-08 | 1990-11-13 | Union Carbide Corporation | Multiple oxidant jet combustion method and apparatus |
| US5100313A (en) | 1991-02-05 | 1992-03-31 | Union Carbide Industrial Gases Technology Corporation | Coherent jet combustion |
| US6071115A (en) * | 1994-03-11 | 2000-06-06 | Gas Research Institute | Apparatus for low NOx, rapid mix combustion |
| US5601425A (en) * | 1994-06-13 | 1997-02-11 | Praxair Technology, Inc. | Staged combustion for reducing nitrogen oxides |
| US5714113A (en) * | 1994-08-29 | 1998-02-03 | American Combustion, Inc. | Apparatus for electric steelmaking |
| AT402963B (de) * | 1995-09-07 | 1997-10-27 | Voest Alpine Ind Anlagen | Verfahren zum verbrennen von brennstoff |
| US5743723A (en) * | 1995-09-15 | 1998-04-28 | American Air Liquide, Inc. | Oxy-fuel burner having coaxial fuel and oxidant outlets |
| US5762486A (en) * | 1996-02-21 | 1998-06-09 | Praxair Technology, Inc. | Toroidal vortex combustion for low heating value liquid |
| US5975886A (en) * | 1996-11-25 | 1999-11-02 | L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Combustion process and apparatus therefore containing separate injection of fuel and oxidant streams |
| US5814125A (en) | 1997-03-18 | 1998-09-29 | Praxair Technology, Inc. | Method for introducing gas into a liquid |
| US5823762A (en) | 1997-03-18 | 1998-10-20 | Praxair Technology, Inc. | Coherent gas jet |
| US6125133A (en) | 1997-03-18 | 2000-09-26 | Praxair, Inc. | Lance/burner for molten metal furnace |
| GB9709205D0 (en) * | 1997-05-07 | 1997-06-25 | Boc Group Plc | Oxy/oil swirl burner |
| US6176894B1 (en) * | 1998-06-17 | 2001-01-23 | Praxair Technology, Inc. | Supersonic coherent gas jet for providing gas into a liquid |
| US6139310A (en) * | 1999-11-16 | 2000-10-31 | Praxair Technology, Inc. | System for producing a single coherent jet |
-
2000
- 2000-02-02 US US09/495,862 patent/US6241510B1/en not_active Expired - Fee Related
-
2001
- 2001-01-30 TR TR2001/00296A patent/TR200100296A1/xx unknown
- 2001-01-31 UA UA2001010724A patent/UA56333C2/uk unknown
- 2001-02-01 MX MXPA01001222A patent/MXPA01001222A/es active IP Right Grant
- 2001-02-01 EP EP01102340A patent/EP1122492B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-02-01 AT AT01102340T patent/ATE294357T1/de not_active IP Right Cessation
- 2001-02-01 CA CA002333807A patent/CA2333807C/en not_active Expired - Fee Related
- 2001-02-01 JP JP2001025298A patent/JP2001248803A/ja active Pending
- 2001-02-01 KR KR10-2001-0004785A patent/KR100506906B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2001-02-01 BR BR0100251-1A patent/BR0100251A/pt not_active Application Discontinuation
- 2001-02-01 DE DE60110279T patent/DE60110279T2/de not_active Expired - Fee Related
- 2001-02-01 AU AU16774/01A patent/AU771004B2/en not_active Ceased
- 2001-02-01 ZA ZA200100912A patent/ZA200100912B/xx unknown
- 2001-02-01 CN CNB01103081XA patent/CN1172109C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2001-02-20 TW TW090102017A patent/TW486558B/zh not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1122492A1 (en) | 2001-08-08 |
| CN1307936A (zh) | 2001-08-15 |
| ZA200100912B (en) | 2001-08-10 |
| CN1172109C (zh) | 2004-10-20 |
| CA2333807C (en) | 2007-01-30 |
| DE60110279D1 (de) | 2005-06-02 |
| JP2001248803A (ja) | 2001-09-14 |
| TW486558B (en) | 2002-05-11 |
| BR0100251A (pt) | 2001-10-02 |
| ATE294357T1 (de) | 2005-05-15 |
| AU1677401A (en) | 2001-08-09 |
| AU771004B2 (en) | 2004-03-11 |
| US6241510B1 (en) | 2001-06-05 |
| KR100506906B1 (ko) | 2005-08-08 |
| EP1122492B1 (en) | 2005-04-27 |
| DE60110279T2 (de) | 2006-01-19 |
| TR200100296A1 (tr) | 2001-09-21 |
| MXPA01001222A (es) | 2002-08-06 |
| KR20010078230A (ko) | 2001-08-20 |
| CA2333807A1 (en) | 2001-08-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100485021B1 (ko) | 코우히어런트 젯의 길이를 변화시키는 방법 | |
| UA56333C2 (uk) | Спосіб забезпечення близькості протікання турбулентних і кумулятивних газових струменів і пристрій для його реалізації | |
| JP3901423B2 (ja) | 多重コヒーレントジェットの形成法 | |
| JP3782930B2 (ja) | 単一のコヒーレントジェットを創生するためのシステム | |
| JP4133185B2 (ja) | 液体燃料の火炎シュラウドを用いるコヒーレントジェットシステム | |
| NL1023519C2 (nl) | Systeem voor een samenhangende gasstraal met een enkelvoudige ringvormige omhullende vlam. | |
| RU2323981C2 (ru) | Способ создания кумулятивной струи и безнадставочная система для создания кумулятивной струи, имеющая выровненные каналы для создания огневой оболочки | |
| WO1991006804A1 (en) | BURNER AND METHOD FOR REDUCING NOx FORMATION |