JPH0144899Y2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0144899Y2 JPH0144899Y2 JP1984049456U JP4945684U JPH0144899Y2 JP H0144899 Y2 JPH0144899 Y2 JP H0144899Y2 JP 1984049456 U JP1984049456 U JP 1984049456U JP 4945684 U JP4945684 U JP 4945684U JP H0144899 Y2 JPH0144899 Y2 JP H0144899Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel
- nozzle
- exhaust gas
- catalyst layer
- combustion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Landscapes
- Gas Burners (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
〔考案の利用分野〕
本発明は燃焼装置に係り、特に触媒を利用して
燃料を燃焼する触媒バーナに関するものである。
燃料を燃焼する触媒バーナに関するものである。
高温排ガスを再循環し、省エネルギを図る熱処
理炉等の炉では、第１図に示すような触媒を使用
して燃料を燃焼させる触媒バーナが使用される。
すなわち、第１図において入口ノズル１から酸素
を含む高温の排ガスを導入し、燃料ノズル２から
気体状の燃料を導入し、ベンチユリ管３のスロー
ト部４及びコーン部５で排ガスと燃料を混合し、
燃焼室６に設けられた整流板８によりこれらの混
合ガス流を均一化し、触媒層９で燃料を燃焼させ
るようにしたものである。
理炉等の炉では、第１図に示すような触媒を使用
して燃料を燃焼させる触媒バーナが使用される。
すなわち、第１図において入口ノズル１から酸素
を含む高温の排ガスを導入し、燃料ノズル２から
気体状の燃料を導入し、ベンチユリ管３のスロー
ト部４及びコーン部５で排ガスと燃料を混合し、
燃焼室６に設けられた整流板８によりこれらの混
合ガス流を均一化し、触媒層９で燃料を燃焼させ
るようにしたものである。
ここで使用されるベンチユリ管３のコーン部５
の拡がり角度θは円形断面の場合、約6゜で最も圧
力損失が小さく、拡がり角度θがこれより大きく
なるにつれて混合ガス流が剥離し、圧力損失が増
加し、更に拡がり角度θが大きくなると振動が発
生する場合がある。そのために通常、この拡がり
角度θとしては７〜15゜が選択される。
の拡がり角度θは円形断面の場合、約6゜で最も圧
力損失が小さく、拡がり角度θがこれより大きく
なるにつれて混合ガス流が剥離し、圧力損失が増
加し、更に拡がり角度θが大きくなると振動が発
生する場合がある。そのために通常、この拡がり
角度θとしては７〜15゜が選択される。
また、この角度θは自由空間にノズルから噴出
する気体の噴流の拡がり角度とも一致しているた
め、燃料ノズル２から噴出される燃料の流れもほ
ぼコーン部５を充満して流れ、排ガスとの混合も
理想的に行われる。
する気体の噴流の拡がり角度とも一致しているた
め、燃料ノズル２から噴出される燃料の流れもほ
ぼコーン部５を充満して流れ、排ガスとの混合も
理想的に行われる。
しかしながらこのようにベンチユリ管３のコー
ン部５の拡がり角度が小さいために次の問題が生
じてくる。すなわちコーン部５の長さが短かい
と、燃焼室６の径に比べコーン部５からのガス入
口径、すなわち燃焼室７の入口径が小さくなり、
燃焼室の中心部のみに高速の混合ガス流が導入さ
れ、整流板８に衝突する。このためにこの混合ガ
ス流を整流板８により均一にするためには抵抗の
大きい整流板を使用せざるを得ず、圧力損失が大
きくなる。
ン部５の拡がり角度が小さいために次の問題が生
じてくる。すなわちコーン部５の長さが短かい
と、燃焼室６の径に比べコーン部５からのガス入
口径、すなわち燃焼室７の入口径が小さくなり、
燃焼室の中心部のみに高速の混合ガス流が導入さ
れ、整流板８に衝突する。このためにこの混合ガ
ス流を整流板８により均一にするためには抵抗の
大きい整流板を使用せざるを得ず、圧力損失が大
きくなる。
またコーン部の角度を維持し、燃焼室入口径を
拡げて均一に混合ガス流が導入されるようにする
と、コーン部５の長さが長くなり、触媒バーナが
大型化するという欠点がある。
拡げて均一に混合ガス流が導入されるようにする
と、コーン部５の長さが長くなり、触媒バーナが
大型化するという欠点がある。
更にコーン部５の拡がり角度を大きくとると、
前述した如く、混合ガス流の壁面剥離が生じ、圧
力損失が大きくなり、またもともとスロート部４
から出る流れの拡がり角度は７〜15゜であるため
ベンチユリ管３内を片寄つて流れ、燃料と排ガス
の混合も悪くなるという欠点もある。
前述した如く、混合ガス流の壁面剥離が生じ、圧
力損失が大きくなり、またもともとスロート部４
から出る流れの拡がり角度は７〜15゜であるため
ベンチユリ管３内を片寄つて流れ、燃料と排ガス
の混合も悪くなるという欠点もある。
本考案の目的はコンパクトで、排ガスと燃料の
混合が良好であり且つ圧力損失の小さい触媒バー
ナを提供することにある。
混合が良好であり且つ圧力損失の小さい触媒バー
ナを提供することにある。
本考案は排ガスを導入する入口ノズルと、燃料
を噴出する燃料ノズルを、これらの下流に順次、
排ガスと燃料とを混合する混合室とこの混合ガス
を燃焼するための触媒層を設けた燃焼室を有する
触媒バーナにおいて、燃焼ノズルの先端部より上
流側に旋回羽根を設けるとともに、混合室の拡が
り角度を20〜180゜に形成し、燃焼ノズルの先端部
に混合室の周壁に向けた噴出角度で複数の燃料噴
出口を穿設するように構成されている。
を噴出する燃料ノズルを、これらの下流に順次、
排ガスと燃料とを混合する混合室とこの混合ガス
を燃焼するための触媒層を設けた燃焼室を有する
触媒バーナにおいて、燃焼ノズルの先端部より上
流側に旋回羽根を設けるとともに、混合室の拡が
り角度を20〜180゜に形成し、燃焼ノズルの先端部
に混合室の周壁に向けた噴出角度で複数の燃料噴
出口を穿設するように構成されている。
本考案によれば、排ガスと燃料とを旋回して混
合するため、コーン部の短かい長さで広い範囲を
良く混合できる。さらに、旋回を与えることによ
り、触媒の局所的な温度上昇がなくなる。
合するため、コーン部の短かい長さで広い範囲を
良く混合できる。さらに、旋回を与えることによ
り、触媒の局所的な温度上昇がなくなる。
本考案の実施例を第２図乃至第６図に基づいて
説明する。第２図に本考案に係る触媒バーナの一
実施例の構造を示す。本実施例では第１図に於け
るベンチユリ管３に相当する混合器１１の上流側
に旋回羽根１０を設け、混合器１１に導入される
排ガスに円周方向の旋回を与えるように構成し、
またコーン部５の拡がり角度θを20〜180゜の範囲
まで拡げるように構成されている。他の構成は第
１図に示した従来例と同様であるので説明を省略
する。
説明する。第２図に本考案に係る触媒バーナの一
実施例の構造を示す。本実施例では第１図に於け
るベンチユリ管３に相当する混合器１１の上流側
に旋回羽根１０を設け、混合器１１に導入される
排ガスに円周方向の旋回を与えるように構成し、
またコーン部５の拡がり角度θを20〜180゜の範囲
まで拡げるように構成されている。他の構成は第
１図に示した従来例と同様であるので説明を省略
する。
上記構成において、入口ノズル１から導入され
た酸素を含む排ガスは旋回羽根１０で円周方向の
旋回を与えられ、混合室１１におけるスロート部
４を経て、コーン部５に導入され、また燃料ノズ
ル２から噴出された気体状の燃料は第３図に示す
ように燃料ノズル２の先端部に設けられたチツプ
１２におけるコーン部５の拡がり角度θの1/2の
角度（混合室１１の周壁に向けた噴出角度）の方
向に穿設された燃料噴出孔１３から噴出し、スロ
ート部４を経てコーン部５に導入される。コーン
部５では旋回されて導入された排ガスと燃料とが
旋回しながら混合され、この混合ガス流は燃焼室
６に送り込まれ、燃焼室６に設けられた整流板８
により混合ガス流は均一化され、触媒層９に接触
して燃焼する。
た酸素を含む排ガスは旋回羽根１０で円周方向の
旋回を与えられ、混合室１１におけるスロート部
４を経て、コーン部５に導入され、また燃料ノズ
ル２から噴出された気体状の燃料は第３図に示す
ように燃料ノズル２の先端部に設けられたチツプ
１２におけるコーン部５の拡がり角度θの1/2の
角度（混合室１１の周壁に向けた噴出角度）の方
向に穿設された燃料噴出孔１３から噴出し、スロ
ート部４を経てコーン部５に導入される。コーン
部５では旋回されて導入された排ガスと燃料とが
旋回しながら混合され、この混合ガス流は燃焼室
６に送り込まれ、燃焼室６に設けられた整流板８
により混合ガス流は均一化され、触媒層９に接触
して燃焼する。
本実施例では入口ノズル１より導入された排ガ
スは混合室１１におけるコーン部５で旋回してい
るため、コーン部５の拡がり角度θが大きくても
混合ガス流の壁面剥離を生ずることはなく、また
この旋回により混合室１１におけるコーン部５の
ガスの滞留時間は長くなり、排ガスと燃料との混
合は促進される。また旋回により燃焼室６に導入
された混合ガスは周囲に拡散し、整流板８の前で
流れの片寄りが少なくなるという効果もある。こ
のように本実施例では混合室１１におけるコーン
部５の拡がり角度θが大きいため、コーンの長さ
を短かくしても燃焼室７の入口径を大きくするこ
とができ、また混合ガス流は前記旋回羽根１０よ
り旋回運動をするため、燃焼室６に導入されても
周囲に拡散し整流板８の前で均一になりやすい。
スは混合室１１におけるコーン部５で旋回してい
るため、コーン部５の拡がり角度θが大きくても
混合ガス流の壁面剥離を生ずることはなく、また
この旋回により混合室１１におけるコーン部５の
ガスの滞留時間は長くなり、排ガスと燃料との混
合は促進される。また旋回により燃焼室６に導入
された混合ガスは周囲に拡散し、整流板８の前で
流れの片寄りが少なくなるという効果もある。こ
のように本実施例では混合室１１におけるコーン
部５の拡がり角度θが大きいため、コーンの長さ
を短かくしても燃焼室７の入口径を大きくするこ
とができ、また混合ガス流は前記旋回羽根１０よ
り旋回運動をするため、燃焼室６に導入されても
周囲に拡散し整流板８の前で均一になりやすい。
触媒燃焼では、触媒担体及び触媒成分のある触
媒中で燃焼するため、層内における流体的または
熱的な拡散が制約を受ける。さらに触媒成分によ
り燃焼速度が１〜３桁早く、燃焼のばらつきは触
媒層各部の温度の高低となつて表われ、触媒層の
破損あるいは触媒の劣化を生じさせる。触媒燃焼
の観察結果によると、旋回を与えない場合はどの
ように燃料と混合しても高温の赤熱部分と低温の
暗赤色部分とがモザイク状に表われ、燃焼後触媒
層は破損している。ところが旋回を与えることに
より流れの移動距離が長くなるため、同一燃料濃
度のガスが触媒層の同一場所にくる確率が非常に
小さくなり、これと触媒層の有する熱容量によつ
て触媒層各部で極端な温度の高低がなくなり、触
媒層は破壊せず、また触媒性能も劣化しない。さ
らに触媒層の周辺は炉壁に熱を奪われて中央部よ
り温度が低く、触媒層の伸びが拘束されて触媒層
が破壊し、かつ燃料の未燃分を発生する。旋回を
与えることにより、触媒層周辺側の流量を中央部
より若干高めにすることができるため、周辺の温
度を上昇でき触媒層の破壊と未然分の発生を防止
できる。
媒中で燃焼するため、層内における流体的または
熱的な拡散が制約を受ける。さらに触媒成分によ
り燃焼速度が１〜３桁早く、燃焼のばらつきは触
媒層各部の温度の高低となつて表われ、触媒層の
破損あるいは触媒の劣化を生じさせる。触媒燃焼
の観察結果によると、旋回を与えない場合はどの
ように燃料と混合しても高温の赤熱部分と低温の
暗赤色部分とがモザイク状に表われ、燃焼後触媒
層は破損している。ところが旋回を与えることに
より流れの移動距離が長くなるため、同一燃料濃
度のガスが触媒層の同一場所にくる確率が非常に
小さくなり、これと触媒層の有する熱容量によつ
て触媒層各部で極端な温度の高低がなくなり、触
媒層は破壊せず、また触媒性能も劣化しない。さ
らに触媒層の周辺は炉壁に熱を奪われて中央部よ
り温度が低く、触媒層の伸びが拘束されて触媒層
が破壊し、かつ燃料の未燃分を発生する。旋回を
与えることにより、触媒層周辺側の流量を中央部
より若干高めにすることができるため、周辺の温
度を上昇でき触媒層の破壊と未然分の発生を防止
できる。
本考案の他の実施例を第４図に示す。本実施例
は第１図に示した従来装置のコーン部５の出口に
旋回羽根１４を設け、該旋回羽根１４により排ガ
スと燃料の混合ガスを旋回運動させ、燃焼室６に
導入されたガスを周囲に拡散させ、整流板８の前
で混合ガス流が均一になり易くしたものである。
他の構成は第１図に示した従来装置と同様である
ので説明を省略する。
は第１図に示した従来装置のコーン部５の出口に
旋回羽根１４を設け、該旋回羽根１４により排ガ
スと燃料の混合ガスを旋回運動させ、燃焼室６に
導入されたガスを周囲に拡散させ、整流板８の前
で混合ガス流が均一になり易くしたものである。
他の構成は第１図に示した従来装置と同様である
ので説明を省略する。
更に第５図に本考案の他の実施例を示す。本実
施例は第２図に示した実施例における円錐状の混
合室１１の代りに円筒状の混合室１１を設け、且
つその入口に旋回羽根１０を設けると共に、混合
室１１の中心部に位置する燃料ノズル２の先端部
に設けられたチツプ１２の円周方向に沿つて燃料
噴出口１３を穿設したものである。
施例は第２図に示した実施例における円錐状の混
合室１１の代りに円筒状の混合室１１を設け、且
つその入口に旋回羽根１０を設けると共に、混合
室１１の中心部に位置する燃料ノズル２の先端部
に設けられたチツプ１２の円周方向に沿つて燃料
噴出口１３を穿設したものである。
上記構成において、旋回羽根１０より旋回して
導入される排ガス中にチツプ１２に設けられた燃
料噴出孔１３で円周方向に燃料が噴出され、混合
室１１で燃料と排ガスが混合され、この混合ガス
は整流板８を介して触媒層９に接触し、燃焼す
る。
導入される排ガス中にチツプ１２に設けられた燃
料噴出孔１３で円周方向に燃料が噴出され、混合
室１１で燃料と排ガスが混合され、この混合ガス
は整流板８を介して触媒層９に接触し、燃焼す
る。
本実施例では混合室１１のコーン部を必要とし
ないため、排ガスが導入される入口ノズル１と燃
料室入口７との間を短くでき、コンパクトな触媒
バーナを製作することができる。
ないため、排ガスが導入される入口ノズル１と燃
料室入口７との間を短くでき、コンパクトな触媒
バーナを製作することができる。
なお上記各実施例における触媒バーナは入口ノ
ズル１から導入される排ガス中に燃料が存在し、
燃料ノズル２から空気が導入される場合にも適用
することができる。
ズル１から導入される排ガス中に燃料が存在し、
燃料ノズル２から空気が導入される場合にも適用
することができる。
本考案によればコンパクトで、排ガスと燃料の
混合が良く、且つ圧力損失の小さい触媒バーナが
得られる。さらに、触媒層の局所的な高温と周辺
部の低温が防止されて触媒層の破壊及び劣化がな
くなるとともに、燃料の未燃分発生も防止され
る。
混合が良く、且つ圧力損失の小さい触媒バーナが
得られる。さらに、触媒層の局所的な高温と周辺
部の低温が防止されて触媒層の破壊及び劣化がな
くなるとともに、燃料の未燃分発生も防止され
る。
第１図は従来の触媒バーナの構造を示す断面
図、第２図は本考案に係る触媒バーナの一実施例
の構造を示す断面図、第３図は第２図における燃
料ノズル２の先端部に設けられたチツプ１２の構
造を示す断面図、第４図は本考案の他の実施例を
示す断面図、第５図は本考案の更に他の実施例を
示す断面図、第６図は第５図における燃料噴射ノ
ズルの先端部に設けられたチツプの構造を示す断
面図である。 １……入口ノズル、２……燃料ノズル、４……
スロート部、５……コーン部、６……燃焼室、８
……整流板、９……触媒層、１０，１４……旋回
羽根、１１……混合室、１２……チツプ。
図、第２図は本考案に係る触媒バーナの一実施例
の構造を示す断面図、第３図は第２図における燃
料ノズル２の先端部に設けられたチツプ１２の構
造を示す断面図、第４図は本考案の他の実施例を
示す断面図、第５図は本考案の更に他の実施例を
示す断面図、第６図は第５図における燃料噴射ノ
ズルの先端部に設けられたチツプの構造を示す断
面図である。 １……入口ノズル、２……燃料ノズル、４……
スロート部、５……コーン部、６……燃焼室、８
……整流板、９……触媒層、１０，１４……旋回
羽根、１１……混合室、１２……チツプ。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 １ 排ガスを導入する入口ノズルと、燃料を噴出
する燃料ノズルと、これらの下流に順次、前記
排ガスと前記燃料とを混合する混合室とこの混
合ガスを燃焼するための触媒層を設けた燃焼室
を有する触媒バーナにおいて、前記燃焼ノズル
の先端部より上流側に旋回羽根を設けるととも
に、前記混合室の拡がり角度を20〜180゜に形成
し、前記燃焼ノズルの先端部に前記混合室の周
壁に向けた噴出角度で複数の燃料噴出孔を穿設
したことを特徴とする触媒バーナ。 ２ 前記触媒層の最上流に混合ガス流を均一化す
るための整流板を設けたことを特徴とする実用
新案登録請求の範囲第１項に記載の触媒バー
ナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4945684U JPS60165646U (ja) | 1984-04-04 | 1984-04-04 | 触媒バ−ナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4945684U JPS60165646U (ja) | 1984-04-04 | 1984-04-04 | 触媒バ−ナ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60165646U JPS60165646U (ja) | 1985-11-02 |
| JPH0144899Y2 true JPH0144899Y2 (ja) | 1989-12-26 |
Family
ID=30566673
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4945684U Granted JPS60165646U (ja) | 1984-04-04 | 1984-04-04 | 触媒バ−ナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60165646U (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014185847A (ja) * | 2013-03-22 | 2014-10-02 | Shang-Yuan Huang | 省エネルギー燃焼ガスシステム |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102010008209A1 (de) * | 2010-02-17 | 2011-08-18 | Daimler AG, 70327 | Katalytischer Brenner |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50134748U (ja) * | 1974-04-22 | 1975-11-06 | ||
| JPS51103327A (ja) * | 1975-03-10 | 1976-09-11 | Sharp Kk | Nenshosochi |
| JPS5319732A (en) * | 1976-08-06 | 1978-02-23 | Nec Corp | Pseudo-random number sequence generator |
-
1984
- 1984-04-04 JP JP4945684U patent/JPS60165646U/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014185847A (ja) * | 2013-03-22 | 2014-10-02 | Shang-Yuan Huang | 省エネルギー燃焼ガスシステム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60165646U (ja) | 1985-11-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS5826498B2 (ja) | ガスタ−ビンエンジン用燃焼装置 | |
| JPH04350315A (ja) | 排ガス系 | |
| CN100523619C (zh) | 具有稀释孔的涡轮燃烧室过渡件 | |
| JPH09501486A (ja) | 燃料噴射装置及び該燃料噴射装置の運転方法 | |
| US5303554A (en) | Low NOx injector with central air swirling and angled fuel inlets | |
| EP0425055A2 (en) | Burner for reducing NOx emissions | |
| WO2011134388A1 (zh) | 一种煤粉燃烧器及包括该煤粉燃烧器的煤粉锅炉 | |
| CN104136843B (zh) | 利用液体燃料操作的移动式加热装置 | |
| JP2003042452A (ja) | 逆流防止主スワラーを備えた空気力学的な噴射システム | |
| JPH08178289A (ja) | 燃焼室用燃料／空気混合装置 | |
| CN115451431A (zh) | 一种用于燃气轮机燃烧室的燃料喷嘴预混系统 | |
| JPS60171307A (ja) | ΝＯｘを低減する燃焼装置 | |
| JPH0144899Y2 (ja) | ||
| JPH0828871A (ja) | ガスタービン燃焼器 | |
| JP2000055319A (ja) | 低ＮＯｘバーナ | |
| JPH0293210A (ja) | ガスタービン燃焼器 | |
| EP0687350B1 (en) | Dual fuel injection nozzle with water injection | |
| JPH033776Y2 (ja) | ||
| JP2006105534A (ja) | ガスタービン燃焼器 | |
| JPH10196956A (ja) | タンジェンシャル入口燃料ノズル用中央本体 | |
| JPH07318021A (ja) | 窒素酸化物低発生燃焼方法及び装置 | |
| JP3171147B2 (ja) | 燃焼装置 | |
| CN120043117B (zh) | 一种小型低氮燃烧器及燃烧方法 | |
| JPH0820060B2 (ja) | 二種燃料低窒素酸化物バーナ | |
| JPH0318815Y2 (ja) |