JPH0133730B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔発明の技術分野〕 本発明は、ある種の炭化水素と酸素の反応物を
ガス化する際に使用されるような、容量可変式バ
ーナーに関するもので、使用中にバーナーを調整
することにより反応物の流速を制御できるもので
ある。 〔従来技術〕 ガス化工程では、余分のガス化炉を設け、それ
ぞれ低出力で運転する必要がある。（「余分」とは
二つかそれ以上を意味するが、概ね、二つが典型
的であろうが）万一、一方の炉が何かの理由で作
動しない場合、残る一方のガス化炉をより大きな
出力で作動させて故障した方のロスを埋め合すよ
うにすることができるようになつている。従つ
て、操作中に調節することによつて二つの異なつ
た流速で作動させることができるバーナーは非常
に望ましいものである。完備した二つの装置から
構成されるタイプの場合には、各バーナーは50％
の容量で作動させることができるが、もし、一方
の装置を何らかの理由で停止させなければならな
いとしても、もう一方のバーナーを直ちに調節し
て100％の容量で作動させることができる。流速
は、適正な霧化や燃焼と、その結果としての適正
な反応を得るうえで、重要なポイントである。例
えば、石炭スラリー等のような炭化水素と酸素と
を効率的に混合すれば、化学変化を受けなかつた
炭素微粒子、別名「すす」と呼ばれるものの生成
を回避し、二酸化炭素の還元を実質的に防止する
ことができる。混合が十分でないと、煙が過剰に
発生し、効率をそこねることになる。 従つて、これら望ましい条件を満たすために
は、バーナーが50％あるいは100％のどちらかの
出力で効率よく作動するように最適状態に調節で
きるようにしなければならない。反応温度は非常
に高いので、先行技術のあるものに見受けられる
ようなガス化バーナーを冷却し、その流速を調整
するために取りはずすための時間はない。装置の
一方を停止する必要が発生すれば直ちに調節を行
なわなければならない。例えば、本発明のバーナ
ーが用いられるガス化方法では、100％の出力で
24時間の運転を行つたとすると、処理する石炭ス
ラリーは、約９台の鉄道貨車分の石炭（貨車１台
の積載量は90.72トン（100シヨート・トン））に
相当する。調整に手間取るようであれば、コスト
上重要な要因である酸素については、その損失分
を考慮に入れない場合でも、石炭スラリーの（処
理上）のロスはかなり大きいものになることは明
らかである。 意図した作動環境に保持しつつガス化バーナー
を調節するためには、ある種のパツキン押えやエ
ラストマーのシールを用いなければならない。こ
のようなシールは、シールとこのシールがシール
を行う対象物との間で相対的に動くので「動的シ
ール」として知られている。しかしながら、動的
シールは固定式すなわち静的シールに比べて洩れ
やすいという問題がある。「静的シール」では、
部品同志が一旦固定あるいはボルトで締め付けら
れると部品間の相対的動きは生じない。 ガス化工程において、シールされている媒体と
外気との間で洩れが生ずると、媒体は外気に噴き
出るので非常に深刻な問題となる。これは、生産
高が低下するということになるばかりではなく、
媒体が酸素であれば、酸素が触れる近くの金属の
酸化の問題が起り、火災を起すことにもなる。も
し、媒体が炭化水素であれば、火災を起こしたり
大気中への発煙がひどく周囲の環境を汚染すると
いうことになる。ここに開示されている発明で
は、動的シールから洩れたものが重大な結果を引
き起こさないように、動的シールが静的シールの
施された区域の境界内に封入されていることが理
解されよう。 例えば、米国特許第3758037では、バーナーを
開示している。同特許は更に、空気、酸素富裕空
気または実質上純粋な酸素、また場合によつては
蒸気や他の温度モデユレーターで炭化水素を部分
的に酸化することによつて、合成ガス、燃料ガ
ス、環元ガスのように、水素と一酸化炭素に富む
混合ガスを生成する過程を開示している。 生産物としての混合ガスは、耐火材で内張りし
た自由流入式の無触媒型部分酸化ガス発生装置で
生成される（部分酸化ガス発生装置の記載につい
ては米国特許第2809104を参照）。この特許には、
内側アツセンブリーとこのアツセンブリーの周り
に長手方向に沿つてアツセンブリーとの間に環状
の自由通路を形成するように配置された同心・同
軸状の導管とからなるバーナーが開示されてい
る。内側アツセンブリーは、円形の横断面を有す
る中央導管と、端部が開口している比較的小径の
一束の管とからなる。この管の束は、中央導管の
出口端部から下流に伸びている。端部の開口した
管はバーナーの軸及び他の管とに平行となつてい
るが、互いに触れておらず、バーナー面の近くま
で伸びているように開示されている。しかしなが
ら、他の実施態様に開示されているように、これ
らの管は、バーナー面の少し上流側で終わるよう
に短縮することもできる。中央導管の入口端部は
開口しているが、その出口端部はふさがれてお
り、束の小径管が中央導管の出口端部にシールさ
れて中央導管に連通している。このようにして、
反応物の流れは、まず中央導管、次に束の小径管
を通つて流れることにより、内側アツセンブリー
を自由に流れることができる旨が同特許に開示さ
れている。同心・同軸状導管の上流部分は開口し
ており、反応物が自由に流れることができる中央
導管で環状通路を形成している。同軸導管の下流
側の端部は、束の管の周りに配置されており、複
数の流れを互いに混合し、かつ、中央導管と同軸
導管の間及び束の小径管の周囲及びそれら間を流
れる流れ、すなわち、間隙中の流れの横断面に沿
う流速を均一化するために収束したノズルを有す
る。同特許には、そこに開示のバーナーによつ
て、合成ガス発生装置の反応域に導入される反応
物流の代表的な組み合せが、表に示されている。
この表を以下に再現する。

〔発明の概要〕

本発明は、例えば石炭ガス化工程等に用いられ
るような容量可変ガス化バーナーを提供するもの
である。このバーナーは、上流側及び下流側の端
部をもつ長い外側管状殻を有し、この殻は下流側
の端部が意図された作動状況に置かれた場合、殻
の外側の大気に対して固定状態でシールされてい
る。外側管状殻内には、複数の長い同心の管状部
材が同心状に配置され、外側管状殻及び他の管状
部材とは離間されており、管状部材間及び長い外
側管状殻との間でかつそれらに沿つて反応物が流
れられる通路を形成している。同心状の長い管状
部材も、上流側及び下流側の端部を有する。 長い外側管状殻及び同心状の長い管状部材は、
それぞれそれらの上流側端部に反応物導入用の開
口部をつくり、それらの下流側端部には、それぞ
れ、反応物が流出・合流して反応するためのノズ
ル開口部を形成している。長い管状部材の一つ
は、バーナーが意図している作動環境にある時同
心状の管状部材の軸に平行な軸方向に摺動可能と
なつており、それによつてその管のノズルの壁
が、外側管状殻及び管状部材のうち一つの壁に対
して、それらの間の通路に開いているノズル開口
部を絞つたり、広げたりするように近接・離間し
てそのノズル開口部から出る反応物の流速を調整
するようになつている。 外側管状殻は、その上流側端部に、同心状の管
状部材及び外側管状殻と同心の、環状チエンバー
の一つの壁を形成している。また、上記摺動可能
な管状部材とは異なる管状部材が、その上流側端
部において、環状チエンバーの上記壁と一定の間
隔をおいて向かい合う、環状チエンバーの第２の
壁を形成している。 摺動可能な長い管状部材は、その上流側端部に
環状チエンバー内で摺動可能な環状ピストンを形
成する。 また、外側管状殻は、反応物の一つを環状ピス
トンの一方の側の環状チエンバー部分に導入し、
かつ反応物の一つあるいは不活性ガスを環状ピス
トンのもう一方の側の環状チエンバー部分に導入
して、環状ピストンの二つの側の間の圧力差に応
じて環状ピストンを一方あるいは逆の方向に移動
させるための第１及び第２の通路開口部を形成し
ている。 環状ピストンには、各々の方向の環状ピストン
の軸方向の移動幅を制限する構成が設けられてお
り、また上記一つの反応物が環状ピストンの一方
の側の環状チエンバー部分から環状ピストンのも
う一方の側の環状チエンバー部分に流出するのを
防止するため、環状ピストンと環状チエンバーの
壁との間の動的シールを行う構成が設けられてい
る。 以上述べた構成において最も重要なことは、固
定状態にシールされた構造の内部に、可動部分が
動的にシールされるという構成を取つている点に
ある。このことは、万一反応物が動的シール領域
から洩れても、静的シールされた外側管状殻によ
つて反応物が大気に逃げるという好ましくない事
態の防止が可能なことを意味する。さらに、後に
明らかになるように、動的シールから静的シール
をされた外側管状殻に洩れたものは、害をおよぼ
すことなくバーナーから運び去られ反応にまわる
か反応物の供給源に戻される。 容量可変式ガス化バーナーにおいて、上記複数
の同心状の管状部材は、上流側の端部開口部から
反応物の一つである酸素の供給を受け、下流側の
端部では大径管状部分から小径管状部分に収束す
る断面部分をつくる、固定された中央管状部材を
有する。さらに、バーナーは、中央管状部材を取
り囲み上流側の端部開口部から別の反応物である
石炭スラリーの供給を受け、かつ下流側端部では
直円錐台形に収束するノズルの断面を形成する、
固定された中間管状部材を有する。さらに、バー
ナーは、中間管状部材を取り囲み上流側端部開口
部から酸素の供給を受け、かつ下流側端部に直円
錐台形のノズル断面を形成する摺動可能な外側管
状部材を有する。 長い外側管状殻は、その下流側端部に収束する
直円錐台形状のノズル断面部を有する。 摺動可能な長い管状部材のノズル開口部の内壁
は、摺動可能な管状部材が一方の方向あるいは反
対方向に移動する場合に、隣接している管状部材
の外壁に近接・離間する。 摺動可能な外側管状部材の外壁の一部は、外側
管状殻の内壁に接して摺動接触をし、摺動可能な
外側管状部材のノズル開口部の内壁は、外側管状
部材がある一方向あるいはその反対方向に移動す
る場合に、中間管状部材の外壁に近接・離間す
る。 別の実施態様では、摺動可能な外側管状部材の
内壁の一部が、中間管状部材の外壁と接しそれと
摺動接触をし、外側管状部材が一方向あるいはそ
の反対方向に移動する時に摺動可能な外側管状部
材のノズル開口部の外壁が外側管状殻の内壁に近
接・離間する。 環状チエンバーの第１及び第２の壁は、各々そ
の背後に、環状ピストンに対する動的シールの熱
劣化を最少限に抑える冷却媒体の供給を内部で受
けるようにされている、環状の冷却用チエンバー
を形成している。 環状ピストンは、その半径方向の内表面・外表
面の各々に、その周囲に延び、環状ピストンと環
状チエンバーの壁との間にシールを施す環状シー
ルリングをその内部に部分的に収納する溝を形成
している。 環状ピストンの軸方向の移動幅を制限する手段
は、所定の高さを有し、各一つが、環状ピストン
の各側の環状チエンバー用に使用される環状リン
グを有している。 〔実施例〕 以下に本発明を図面と関連させて詳細に説明を
する。 第１図を参図すると、１０は本発明の容量可変
式ガス化バーナーである。バーナーは、外側の長
い管状殻１２と、外側管状殻の内部に同心状に配
置された複数個の同心状の長い管状部材、さらに
詳しく述べると、中央管状部材１４と中間管状部
材１６と外側管状部材１８として示される複数の
管状部材とからなる。 複数個の同心状の長い管状部材１４，１６及び
１８は、外側管状殻１２及び他の管状部材から互
いに離間しており、それらに沿つて、それらの間
及び外側管状殻１２の間に適当な反応物を流すこ
とができる通路２０，２２，２４及び２６を形成
している。各管状部材は、もちろん反応物の流れ
の方向に注目してたが、上流側及び下流側の端部
を有する。 長い外側管状殻１２及び同心状の長い管状部材
１４，１６，１８は、それぞれの上流側端部に反
応物が導入可能な開口部２８，３０，３２及び３
４をつくり、それらの下流側端部にはそれぞれ反
応物が流出して反応するために合流するノズル開
口部３６，３８，４０及び４２を形成している。
中央環状部材１４は、その下流側端部に大径管状
部分から小径管状部分へと収束する断面をつく
る。そして、中間管状部材１６、外側管状部材１
８及び外側管状殻１２は、それらの下流側端部に
収束する円錐台形状のノズルの断面を形成する。 反応物は、例えば、開口部３４から通路２０に
沿つて導入するのは酸素（O₂）、開口部３０から
通路２２に沿つて導入するのは石炭スラリー等の
炭化水素、開口部３２から通路２４に沿つて導入
するには酸素（O₂）でよい。そして外側管状殻
１２の開口部３４に導入し、通路２６に沿つて流
入させるとともに引き続き開口部３２へ導入する
のは、開口部３２と同じ酸素とすることができ
る。この通路２６に沿つた流れについては後で詳
細に述べる。 長い管状部材の一つは、同心状の他の管状部材
の軸と平行な軸方向に移動可能となつており、こ
の移動可能な管状部材のノズル開口部の壁は、外
側管状殻及び管状部材のうちの一つの壁に近接・
離反するようになつており、それによつてそれら
の間の通路に対するノズル開口部を絞つたり、広
げたりして開口部からの反応物の流速を調整す
る。例えば、本発明の好ましい実施例では、外側
管状部材１８が上で述べたように移動可能となつ
ている。そのノズル開口部４０の内壁は、隣接し
た中間管状部材１６の外壁に近接し、従つて外側
管状部材１８が一方向に動くとき両部材間に位置
するノズル開口部４０を絞る制御として働く。移
動可能な外側管状部材１８の外壁の一部、例えば
環状ランド４１は外側管状殻の内壁に接し、この
内壁と摺動接触をする。この環状ランドの構成を
用いることにより、外側管状部材１８の全外表面
をみがき仕上げ処理を行う必要がなく、外側管状
部材が外側管状殻に対して容易に摺動するために
は外側管状部材１８の外側表面のこのランド部分
だけにみがき仕上げの処理を行なえばよい。ノズ
ル開口部４０の内壁が、中間管状部材１６の外壁
から離反する方向に動くときには、外側管状部材
１８は反対方向に移動し、従つてノズル開口部４
０はその間の通路に対し広げられる。かくして、
外側管状部材が移動することによつて通路２４を
通りノズル開口部４０からの反応物の流速が調整
されることになる。 以下に、バーナーの作動中にこのような移動を
行う方法について説明をする。 外側管状殻１２は、その上流側端部に同心状の
管状部材及び外側管状殻と同心となつている環状
チエンバー４６の一方の壁４４を仕切つている。 移動可能な別の長い管状部材、例えば中間管状
部材１６もまたその上流側端部に環状チエンバー
の一方の壁４４と一定の間隔をおいて向かい合う
ように設置された環状チエンバー４６の第２の壁
４８をつくる。 また、摺動可能な外側管状部材１８は、その上
流側端部に環状チエンバー内で軸方向に摺動可能
な環状ピストン５０を形成している。環状ピスト
ンは、環状チエンバー４６の第一及び第二の壁４
４と４８に摺動自在に係合する。 また、外側管状殻１２は、反応物の一つを環状
チエンバー内の環状ピストン５０の一方の側の部
分に導入し、そして反応物の一つあるいは窒素等
の不活性ガスを環状ピストンの他方の側の環状チ
エンバー部分に導入することができるような、第
１及び第２の通路開口部５２，５４を形成し、環
状ピストンの両側の圧力差によつて環状ピストン
を一方の方向あるいはその逆の方向に移動させる
ようにしている。後で説明するように、この特徴
は本発明にとつて重要なものである。 環状ピストン５０は、その半径方向の内外表面
の各々にそれぞれ溝５６，５８を形成している。
各溝は、環状ピストンと環状チエンバーの壁との
間のシールを行なう環状シールリング６０，６２
の一部をその内部に収納するようになつている。
「一部をその内部に」という表現は、各環状シー
ルリングは、溝に対して溝にいつぱいに広がると
ともにその一部は半径方向に溝からはみ出ており
環状チエンバーの壁に当接してそれらとの間に効
果的なシールを行ない得る大きさをもつことを意
味する。このように、可動環状ピストンと環状チ
エンバー壁との間のシールは、環状ピストンの一
方の側の環状チエンバー部分から環状ピストンの
他方の側の環状チエンバー部分への反応物の流れ
を防止する「動的シール」となる。 万一、何らかの理由でこの動的シールが十分に
作用しなかつたとしても、このシールから洩れた
反応物は、安全に第２の通路開口部５４に戻つて
流れるか、あるいは、通路２６，２４に沿つて、
開口部３２に戻つて流れ、若しくは開口部３８及
び４０を通つて排出され又はこれらの双方が生じ
るということは注目に値する。従つて、このこと
は、酸素等の反応物が大気に噴出するということ
がないということを意味している。圧力が高い側
から圧力の低い側に流れる傾向があるので、洩れ
た場合にどの方向に流れるかは、環状ピストンの
両側での環状チエンバー内の圧力差に依存してい
る。 また、環状ピストン５０は、環状ピストンの各
軸方向の移動幅を制限するという構成になつてい
る。この「構成」は、所定の高さを有する環状の
間隔リング６４，６６からなる。環状間隔リング
６６は、環状ピストンの一方の端面の環状溝６８
に着座させ、もう一方の環状離間リンング６４を
環状チエンバーの下流側の端壁に形成した環状溝
７０に着座させ得る。環状ピストンの動きが一方
の環状間隔リングに妨げられる前に、環状ピスト
ンをある特定の方向にどれだけ動かせるかは、そ
れぞれの環状間隔リングの高さの如何により決定
される。環状間隔リング６４には、複数個の穴７
２が設けられており、反応物が、環状チエンバー
４６の環状ピストンの一方の側の部分の環状間隔
リングを通つてスムーズに流れるようになつてい
る。 環状チエンバー４６の第１すなわち一方の壁４
４と第２の壁４８は、その背後に、環状チエンバ
ー４６の壁を冷却し動的シール６０，６２の熱劣
化を最少限に抑えてシールの寿命を伸ばす目的
で、それぞれ通路７８，８０から冷却水を流し得
る環状冷却用チエンバー７４と７６とをそれぞれ
形成している。環状冷却用チエンバーから送られ
た温水を運ぶための別の通路（図示せず）が設け
られている。環状冷却用チエンバー７６には、冷
却水の流れを一定にパターン化するためのパツフ
ル８２が設けられている。パツフルは、環状冷却
用チエンバーで十分に循環が行なわれるように
180゜の間隔で割れ目を入れた（図示せず）環状の
リング形状になつている。 リブ８４と８６が、中央管状部材１４と外側管
状部材１８の下流側端部近傍に設けられており、
中央管状部材、中間管状部材及び外側管状部材の
各々の間隔を保つ役割をしている。各管状部材の
周囲には、４個のリブが離れて設けられている。 外側管状殻１２の下流側端部の外表面には、そ
こから流出する反応物が早期点火し、外側管状殻
の下流側端部が焼損することを防止するための環
状冷却用チエンバー８８が設けられており、これ
によつてバーナーの作動効率及び寿命は高まる。
冷却水は、通路９０から環状冷却用チエンバー８
８に導入され、図示してない別の通路から排出さ
れる。 外側管状殻１２の上流側端部は、外側管状殻の
本体にボルト締めされ（ボルトは図示せず）、そ
のすき間が９４に示すように最適なシールで密封
されるような環状フランジ９２によつて大気から
遮断されている。環状フランジは、図示されてい
るように、中間管状部材に溶接接合されている。
各部分を組み立てた後、一旦ボルトで締めつける
と、各部分は相互に動くようにはされていないの
で、このような構成は前述したような静的シール
を形成することになる。 容量可変式ガス化式バーナー１０を50％あるい
は100％の容量率で作動させる場合には、環状ピ
ストン５０の一方の側及び他方の側の圧力差は市
販の差動圧力調整器（図示せず）を用いて制御す
ることができる。例えば、本発明のガス化バーナ
ーが搭載されるガス化炉容器（図示せず）が6895
キロパスカル（1000ポンド／平方インチ）で加圧
すると仮定すると、環状ピストンが最低位置、す
なわち容量100％の位置にある時には第１図に示
すような環状ピストン５０の上方部分の環状チエ
ンバーは7584.5キロパスカル（1100ポンド／平方
インチ）で加圧することができ、また、環状ピス
トンが最高位置、すなわち容量50％の位置にある
時には第１図に示すような環状ピストンの上方部
分の環状チエンバーはガス化炉の圧力が6895キロ
パスカル（1000ポンド／平方インチ）の状態で
6205.5キロパスカル（900ポンド／平方インチ）
で加圧することができる。いずれの場合でも、動
的シールは、全圧力はなく、わずか689.5キロパ
スカル（100ポンド／平方インチ）の差圧をシー
ルする。 ここに開示されている構造の構成において最も
重要なことは、この構成により環状ピストンの両
側の圧力差を制御できるので動的シールからの漏
出の危険性が少なく、かつ動的シールに実際に作
用する圧力が小さいということである。 万一、動的シールから第１図に示すような環状
ピストンの上方部分の環状チエンバー中に洩れて
も、洩れたものは通路５４を通つて流れるだけで
ある。洩れたものが酸素である場合には、酸素圧
縮器入口（図示せず）へ戻して再利用することも
できるが、これは勿論導管５４を通して最初に供
給されたものが酸素であると仮定した上でのこと
である。また、動的シールから環状ピストン下方
の第１図で図示した環状チエンバーの下方部分に
洩れたとしても、洩れたものは、酸素の正常な流
れと一緒にノズルに送られガス化炉（図示せず）
内で消費されるであろう。このような洩れた流れ
がある場合にそれを知らせる装置を取り付けるこ
ともできる。そのような際に、少量の洩れであれ
ば、ガス化炉の定期的な停止まで、そしてその停
止の際にシール交換するまで許容することができ
る。 他の実施例 第２図を参照して、ガス化バーナーの他の実施
例を開示する。バーナーの大部分の部品は第１図
に開示してあるものと同一であるので、類似部品
の各々については再度説明はせずにダツシユを付
けた同じ参照番号で示してあり、異なる部品につ
いては新しい参照番号で示して以下に説明する。 従つて、第２図において、容量可変式ガス化バ
ーナー１０′は、外側管状部材１８′を有する。管
状部材１８′は、その内壁の一部が中間管状部材
１６′の外壁と接して外側管状部材１８′が一方の
方向あるいはその反対方向に移動する際に管状部
材１６′の外壁と摺動接触をするように位置され
ている。外側管状部材は、その上流側端部近傍
に、上記のように摺動した場合に環状冷却用チエ
ンバー７６′をさけるためのオフセツト１０２が
設けられている。 摺動可能な外側管状部材１８′の内壁の一部、
例えば環状ランド１０４が、中間管状部１６′の
外壁に接し、それと摺動接触をしている。 また、第２図の環状ピストン５０′は、各軸方
向の環状ピストンの移動量が制限されるような構
成になつている。このような構成は、所定の高さ
を有する環状間隔リング１０６と１０８とからな
る。環状間隔リング１０６は環状ピストン５０′
の一方の端面に形成された環状溝に着座し、もう
一方の環状離反リング１０８は、環状チエンバー
４６′の最外半径部分まで延在する径を有する。
環状間隔リング１０６には複数個の穴１１２が設
けられており、このリングを通過した反応物が環
状チエンバー４６′の環状ピストンの一方の側の
部分をとおつて流れるのを容易にしている。 第２図に示す実施例では、外側管状部材１８′
が第２図に示す位置から下流側に移動して外側管
状部材と外側管状殻１２′との間の通路２６′を絞
る場合には、外側管状部材の下流側端部は、他の
ノズルの下流側端部の面よりも突出する。このこ
とによつて、この露出した下流側端部上にスラグ
が形成される可能性があり、再度他の位置に調節
するのが困難になる可能性がある。 従つて、外側管状部材１８の下流側端部が移動
しても、同端部はノズル下流側端部面を突出する
ことはないので、第１図に示した実施例の方がよ
り好ましい。 また、第１図に示す台形状の端部形状は、外側
管状殻１２の下流側端部内表面に形成される可能
性のあるスラグをこすり取るのに役立つ。 本発明を特に好ましい実施例について説明した
が、本発明は、その精神及び発明の範囲内で変
形・変更を行い得る。また、本発明の実施態様の
数例を列挙すれば次のようである。 (1) 前記複数個の管状部材が上流側端部の開口部
から反応物の一つである酸素の供給を受けるよ
うになつていて、かつ下流側端部において、大
径管状部から小径管状部へと収束する断面をつ
くる固定された中央管状部材と、該中央管状部
材を取り囲んで、上流側端部の開口部から他の
反応物である石炭スラリーの供給を受けるよう
にされており、かつ下流側端部において直円錐
台の形状に収束するノズル断面をつくる固定さ
れた中間管状部材と、該中間管状部材を取り囲
んでおり、上流側端部から反応物の一つである
酸素の供給を受けるようにされており、かつ下
流側端部において直円錐台の形状のノズル断面
をつくる摺動可能な外側管状部材とから成り、
前記外側管状殻は、その下流側端部で直円錐台
形状に収束するノズル断面を形成している特許
請求の範囲記載の容量可変式ガス化バーナー。 (2) 前記摺動可能な管状部材が、一方の方向ある
いは反対方向に移動する時、そのノズル開口部
の内壁が隣接の前記管状部材の外壁に近接・離
間する特許請求の範囲記載の容量可変式ガス化
バーナー。 (3) 前記摺動可能の外側管状部材の外壁の一部
が、前記外側管状殻の内壁と接し、それと摺動
接触を行い、摺動可能な外側管状部材のノズル
開口部の内壁は、この外側管状部材が一方の方
向あるいは反対方向に移動する際前記中間管状
部材の外壁に近接・離間する上記第１項記載の
容量可変式ガス化バーナー。 (4) 前記摺動可能な外側管状部材の内壁の一部
が、前記中間管状部材の外壁に接し、それと摺
動接触を行い、摺動可能な外側管状部材のノズ
ル開口部の外壁は、摺動可能な外側管状部材が
一方の方向あるいは反対方向に移動する際前記
外側管状殻の内壁に近接・離間する上記第１項
記載の容量可変式ガス化バーナー。 (5) 前記環状チエンバーの第１及び第２の壁はそ
の背後に、それぞれ、前記環状ピストンのため
の動的シールの熱劣化を最小限に抑える冷却媒
体の供給を内部に受けるようにされた環状の冷
却用チエンバーを有する特許請求の範囲記載の
容量可変式ガス化バーナー。 (6) 前記環状ピストンは、その内側及び外側の
各々の表面に、ピストンの周りに延び、環状ピ
ストンと環状チエンバー壁との間のシールを行
なう環状シールリングの一部を内部に収容する
ようにした溝を形成している特許請求の範囲ま
たは上記第１項乃至第５項のいずれかに記載の
容量可変式ガス化バーナー。 (7) 前記環状ピストンの軸方向の移動量を制限す
る手段が、所定の高さを有し、かつ、各々が、
環状ピストンの各側の環状チエンバー部分のた
めの環状の間隙リングからなる特許請求の範囲
または上記第１項乃至第６項の何れかに記載の
容量可変式ガス化バーナー。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る容量可変式ガス化バー
ナーの断面図であり、第２図は、容量可変式ガス
化バーナーの別の実施例の断面図である。 １２…外側管状殻、１４，１６，１８…管状部
材、２０，２２，２４，２６…通路、２８，３
０，３２，３４…上流側端開口部、３６，３８，
４０，４２…下流側端ノズル開口部、４６…環状
チエンバー、５０…環状ピストン、５２，５４…
通路開口部、６０，６２…環状シールリング、６
４，６６…環状間隔リング、７４，７６…環状冷
却チエンバー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 上流側及び下流側の端部を有し、外気に対し
   て静的にシールされている長い外側管状殻と、 前記外側管状殻内に同軸状に配置され、各々、
   上流側及び下流側の端部を有する複数個の長い同
   心の管状部材であつて、それら相互間でおよび該
   外側管状殻から離間し、それらに沿いかつそれら
   相互間並びに該外側管状殻との間に反応物が流れ
   得る複数の通路を形成する該管状部材とを有し、 該外側管状殻及び該複数個の管状部材は、各上
   流側端部に反応物を導入し得る開口部を形成する
   とともに、各下流側端部には反応物が流出して反
   応のため合流するノズル開口部を形成し、 該管状部材の一つは、同心の該管状部材の軸と
   並行な軸方向に沿つて摺動可能でかつ、そのノズ
   ル開口部の壁が、該外側管状殻及び該管状部材の
   一方の壁に近接・離間して両者間の通路に対する
   ノズル開口部を絞つたり、広げたりする制御部を
   構成することによつて、該ノズル開口部からの反
   応物の流速を調整するようにされており、 該外側管状殻は、その上流側の端部で該管状部
   材と該外側管状殻とに対して同心の環状チエンバ
   ーの第１のの壁を形成し、 該管状部材の前記摺動可能とされたもの以外の
   管状部材の一つが、その上流側端部で該環状チエ
   ンバーの第１の壁に対向して離間している、前記
   環状チエンバーの第２の壁を形成し、前記環状チ
   エンバーは大気に対して静的にシールされてお
   り、 前記摺動可能な管状部材が、その上流側端部に
   おいて前記環状チエンバー内で軸線方向に摺動可
   能な環状ピストンを形成し、 該外側管状殻は第１及び第２の通路開口部を有
   し、それにより、該反応物の一つが前記環状ピス
   トンの一方の側の前記環状チエンバーの部分に導
   入されるとともに、前記制御部により絞られたり
   広げられたりするノズル開口部へ連通する、反応
   物の流れる前記通路に導入され、また反応物の一
   つあるいは不活性ガスが前記環状ピストンの他方
   の側の前記環状チエンバー部分に導入され、前記
   環状ピストンの二つの側の間の圧力差によつて前
   記環状ピストンが一方あるいは他の方向に移動せ
   しめられるようになつており、 前記環状ピストンは、その各々の向きの軸方向
   の移動量を制限するための手段と、前記環状ピス
   トンの一方の側の前記環状チエンバー部分から前
   記環状ピストンの他方の側の前記環状チエンバー
   部分に該一つの反応物が流出することを防止する
   ため、前記環状ピストンおよび前記環状チエンバ
   ーの間に動的シールを行う手段とを有している容
   量可変式ガス化バーナー。