JPH0921511A - バーナ用のノズル - Google Patents

バーナ用のノズル

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JPH0921511A
JPH0921511A JP8087989A JP8798996A JPH0921511A JP H0921511 A JPH0921511 A JP H0921511A JP 8087989 A JP8087989 A JP 8087989A JP 8798996 A JP8798996 A JP 8798996A JP H0921511 A JPH0921511 A JP H0921511A
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combustion chamber
fuel
air
nozzle
combustion
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JP8087989A
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Douglas B Mcdonald
ビー. マックドナルド ダグラス
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Eclipse Inc
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23CMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C6/00Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion
    • F23C6/04Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion in series connection
    • F23C6/045Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion in series connection with staged combustion in a single enclosure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23CMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C2201/00Staged combustion
    • F23C2201/20Burner staging
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23CMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C2900/00Special features of, or arrangements for combustion apparatus using fluid fuels or solid fuels suspended in air; Combustion processes therefor
    • F23C2900/03005Burners with an internal combustion chamber, e.g. for obtaining an increased heat release, a high speed jet flame or being used for starting the combustion
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23CMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C2900/00Special features of, or arrangements for combustion apparatus using fluid fuels or solid fuels suspended in air; Combustion processes therefor
    • F23C2900/06041Staged supply of oxidant

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 超過空気バーナに用いるのに適したノズルを
提供すること。 【解決手段】 このノズル10は、3つの燃焼室20,
21,22と、体積流量の所定範囲全体にわたりガス状
燃料の燃焼を維持するための外側火炎保持リング24と
を有する。燃焼用空気は各燃焼室及び外側火炎保持リン
グに供給され、燃料と混合されて燃焼可能な燃料・空気
混合気を形成する。燃料が比較的小流量の場合、燃焼は
第1の燃焼室20で生ずる。燃料の流量が増加するつ
れ、燃焼は第2、第3の燃焼室21,22、及び火炎保
持リング24で生ずる。第2の燃焼室21は、径方向内
方に収束する側壁面35で構成されており、第2及び第
3の燃焼室21,22の間での火炎の移動が円滑化され
るようになっている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般的には、ガス
バーナに用いられるノズルに関し、より詳細には、比較
的広い範囲の燃料流量で作動する超過空気バーナ(high
excess air burner)に用いるのに特に適したノズルに
関するものである。
【0002】
【従来の技術】上記の一般的なタイプのノズルは、複数
の燃焼室が組み込まれている。各燃焼室は、手前の室、
すなわち上流側の室からの燃料・空気の混合気を受ける
ための入口開口部を有しており、また、典型的には、付
加的な燃焼用空気を受け入れるための付加的な流路を有
している。燃焼用空気は、ノズルが燃料流量の範囲全体
にわたり作動するように、軸線方向に互いに離隔された
通路を通して与えられる。例えば、燃料の流量が増加
し、混合気が或る燃焼室内において燃料過多になると、
火炎前面は、前方、すなわち下流側に移動して次の燃焼
室に入り、そこで、付加的な空気が付加的な開口部を通
して火炎に加えられる。この付加的な空気は、下流側の
燃焼室における混合気の空気に対する燃料の体積比を、
燃料の燃焼限界内とする。また、燃料の流れが減り、或
る燃焼室において混合気が燃料不足状態となると、火炎
前面は手前の燃焼室内へと上流側に移動し、そこで、一
組足りない開口部により空気が混合気に配分される。同
様に、燃料・空気混合気が或る燃焼室内で燃料不足状態
となるところまで火炎に与えられる空気の流量が増加し
たならば、火炎前面は手前の燃焼室内へと上流に移動す
る。超過空気バーナの通常の動作中、空気又は燃料のい
ずれかの体積流量が前以て定められたバーナの動作限界
内で変動した場合、火炎前面はノズル全体にわたり移動
する。
【0003】各燃焼室において火炎が安定して保持でき
るようにするために、燃焼室は、燃料・空気混合気が当
該燃焼室に流入した際に膨張するよう、構成されてい
る。燃焼室の上流側端部における膨張された燃料の速度
に比して、入口開口部での燃料・空気混合気が比較的高
速度であることによって、燃料の供給源に向かう方向に
火炎がフラッシュバックするのが防止される。
【0004】1つ以上の燃焼室を有するノズルが満足い
くよう動作するためには、隣合う燃焼室の間で火炎が円
滑に移動することを要する。火炎を円滑に移動させるこ
とができない場合、2つの隣合う燃焼室のいずれにおい
ても火炎を維持することができない不安定な動作となる
傾向がある。この不安定性は、実質的に、燃料・空気混
合気が下流側の燃焼室の入口開口部を通って流れる際
の、混合気の乱れという性質によるものであり、火炎前
面を2つの隣合う燃焼室の間で急激に前後動させる傾向
がある。大流量での過度の乱流状態においては、この不
安定性は火炎を消滅させるおそれがある。
【0005】上流側の燃焼室が比較的少ない燃料流量で
動作している場合、上流側の室における燃料・空気混合
気が当該室から流出し次の室に流入する際に、その混合
気に渦を形成することによって、円滑な火炎の移動が得
られる。しかしながら、燃料流量が比較的多い場合、渦
巻きの混合気はノズルの動作効率に悪影響を及ぼす。
【0006】
【発明が解決しようとする課題、及び課題を解決するた
めの手段】本発明の主目的は、超過空気バーナに用いら
れる新規な改良型のノズルであって、広い範囲の燃料体
積流量において安定した動作が可能なノズルを提供する
ことにある。
【0007】また、より詳細な目的は、比較的大燃料流
量で動作している間、火炎が隣合う燃焼室間で円滑に移
動することができるノズルを提供することにより、前記
目的を達成することにある。
【0008】本発明の更に詳細な目的は、上流側の燃焼
室の出口端部での燃料・空気混合気の速度プロフィール
が比較的一定になるように、当該燃焼室の下流側端部に
向かって径方向内方に収束する側壁面が形成された当該
燃焼室を提供することにある。
【0009】更にまた、別の詳細な目的は、入口開口部
を通して下流側燃焼室の上流側端部に流入する燃料・空
気混合気の速度プロフィールが比較的一定となる当該下
流側燃焼室を提供することにある。
【0010】本発明の上記目的や他の目的、利点は、添
付図面に関連した以下の詳細な説明から、より明かとな
ろう。
【0011】また、本発明は種々の変形や別の構成を許
容するものであるが、1つの実施形態を図面にて示し、
以下で詳細に説明することとした。しかし、以下で開示
した特定の形態に本発明を限定する意図はなく、本発明
の精神及び範囲内にある均等物や別の構成、変形例のす
べてを本発明は包含するものであることは、理解すべき
である。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明は、例示の目的で、超過空
気バーナ11に用いられるよう適合されたノズル10に
具現化されたものとして図示されている。超過空気バー
ナは、バーナからの吐出し速度が高速であることが望ま
しい用途に有用なものである。例えば、バーナからの高
温の吐出し流がバーナの下流側の室内で付加的な空気と
混合され、且つ、混合ファンが利用できない高温炉にお
いては、バーナからの吐出し流が高速であることは、高
温吐出し流を付加的な空気と混合させるための乱流手段
を提供する。この目的で、過剰空気、すなわち、燃料の
燃焼のために必要である空気量を超える空気が、ノズル
の周りを流れ、バーナの出口を通して吐き出される。
【0013】バーナ11は、略円筒形のボディ、すなわ
ちバーナハウジング12と、このバーナハウジング12
の下流側端部に固定された円筒形の燃焼管13と、バー
ナハウジング12の上流側端部に固定され且つ外部環境
からバーナ11の上流側端部を遮断するバックプレート
14とを備えている。バーナハウジング12と、燃焼管
13の上流側端部部分とには、同じ径を有する円柱形内
面が形成されている。燃焼管13の上流側端部部分は、
バーナハウジング12の下流側端部部分に形成された凹
部15に固定されており、燃焼管13の内面がバーナハ
ウジング12の内面の下流側端部から前方に延び略円柱
形の空気室16を画成するようになっている。燃焼管1
3の下流側端部部分には、先細りのバーナ出口17を画
成する径方向内方に収束する内面が形成されている。バ
ーナ11を炉に取り付けるために、ハウジング12の下
流側端部には、径方向外方に突出する取付フランジ18
が一体的に形成されている。
【0014】ノズル10は空気室16内に配置され、例
えば3つの同軸の燃焼室20,21,22を含んでい
る。第1の燃焼室20は、バックプレート14の前方に
突出する部分に画成されている。第2及び第3の燃焼室
21,22は、それぞれ、バックプレート14の前方突
出部分に固定されたノズルハウジング23に画成されて
いる。ノズルハウジング23の下流側端部には、径方向
外方に延びる火炎保持リング24が一体的に形成されて
いる。この外側火炎保持リング24には、軸線方向且つ
径方向内方に延びるスロット25が形成されており、こ
れらのスロット25は火炎保持リング24の周りに周方
向に互いに離隔され配置されている。各スロット25の
ベースないしは底部は、バーナ出口17の方向に向かっ
て径方向内方に傾斜する面を画成している。
【0015】ガス状燃料は、バックプレート14に形成
された入口管27を通って、第1の燃焼室20の上流側
端部、すなわち入口端部に供給される。この燃料はノズ
ル10内を前方に流れ、ここで、燃焼用空気が燃料と混
合され、燃焼可能な燃料・空気混合気を形成する。この
燃焼可能な混合気を点火するために、バックプレート1
4には点火プラグ28が螺着され、その電極が第1の燃
焼室20に形成されたスロット内に延びるよう配置され
ている。なお、調節手段(図示せず)がノズルに流入す
る燃料の体積流量を制御するようになっている。
【0016】ガスは、バックプレート14に配置された
管継手ないしはポート29を通して、バーナ11に供給
される。空気は、バックプレート14の内部流路(図示
せず)を通して空気室16の上流側端部に流入し、空気
室16内を前方に、ノズルハウジング23の長手方向に
沿って先細りのバーナ出口17に向かって流れる。ノズ
ル10内で燃料の流れと混合するよう、比較的小さな比
率の空気が空気室16から流路30,31,32A,3
2Bを通ってノズル10内に流入する。残りの過剰空気
の速度は、バーナ11の先細り出口17に向かって流れ
るにつれて増加し、その結果、バーナ11からの吐出し
流は所望の高速度となる。なお、調節手段(図示せず)
が、バーナ11に流入する空気の体積流量を制御する。
【0017】入口管27内(第1の燃焼室20のすぐ上
流側)で燃料と混合されるべき燃焼用空気を供給するた
めに、流路30は、バックプレート14の前方突出部分
の側壁に形成され、空気室16と連通されている。入口
管27に流入する燃焼用空気が入口管27内の燃料の流
れに対して接線方向の速度成分を有するよう、流路30
の中心線は、入口管27の長手方向中心線に対して直角
とされ、且つ、入口管27の中心線から外方に偏倚され
た面上に位置されている。入口管27に流入する燃焼用
空気の接線方向の速度成分により、第1の燃焼室20の
入口にて、渦巻きの燃料・空気混合気が得られる。
【0018】第1の燃焼室20の上流側端部には、漸次
増大する流路断面積の部分が形成されており、この断面
積は、入口端部20Aから延びる外方に拡大する切頭円
錐形の内面ないしは側壁面33Aにより規定されてい
る。第1の燃焼室20の他の部分には、切頭円錐形の面
33Aの下流側端部から延びる略円柱形の内面33Bが
形成されている。この構成によって、第1の燃焼室20
内における燃料・空気混合気の前方への速度は確実に当
該燃焼室の入口で最大となり、火炎が入口管27内にフ
ラッシュバックするのを防止すると共に、混合気の渦巻
きが第1の燃焼室20内で妨げられないようにしてい
る。
【0019】第2の燃焼室21には、背面34と、円形
の断面形状を有する内面ないしは側壁面35とが形成さ
れている。また、第1の燃焼室20の下流側端部、すな
わち出口端部20Bが第2の燃焼室21に入口開口部を
画成するように、第2の燃焼室21は第1の燃焼室20
の下流側に隣接して配置されており、この場合、前記入
口開口部は背面34に配置される。背面34において内
面35により規定される第2の燃焼室21の上流側端部
における流路断面積は、第2の燃焼室21の入口開口部
での流路断面積よりも相当に大きい。流路面積がこのよ
うに急峻に拡大する結果として、燃料・空気混合気が第
2の燃焼室内に流入する際、その混合気が膨張すると共
に、その前方への速度が相当に減じられ、それによって
第2の燃焼室21の入口開口部において火炎が保持され
る。流路31は、空気室16から背面34を貫通して延
びており、入口開口部から径方向外方の位置に配置され
ている。流路31を流通する空気は、第2の燃焼室21
の上流側端部に、ほぼ軸線方向に流入し、膨張した燃料
・空気混合気と混合される。
【0020】第3の燃焼室22には、背面36と、円柱
形の内面ないしは側壁面37とが形成されている。ま
た、第2の燃焼室21の出口端部が第3の燃焼室22に
入口開口部を画成するように、第3の燃焼室22は第2
の燃焼室21の下流側に隣接して配置されており、この
場合、前記入口開口部は背面36に配置される。内面3
7により規定される第3の燃焼室22の上流側端部にお
ける流路断面積は、第3の燃焼室22の入口開口部での
流路断面積よりも相当に大きい。流路面積がこのように
急峻に拡大する結果として、燃料・空気混合気が第3の
燃焼室22内に流入する際、その混合気が膨張すると共
に、その前方への速度が相当に減じられ、それによって
第3の燃焼室22の入口開口部において火炎が保持され
る。流路32A,32Bは空気室16から側壁37を貫
通して径方向内方に延びている。空気は流路32A,3
2Bを流通し、第3の燃焼室22内で燃料・空気混合気
と混合される。
【0021】燃料の燃焼限界を調節するために、燃焼用
空気が各燃焼室20,21,22及び外側火炎保持リン
グ24に供給される。火炎が上流側の室、例えば第2の
燃焼室21にある場合であって、第2の燃焼室21にお
ける燃料・空気混合気が燃料過多となる点、すなわち空
気に対する燃料の体積比(volumetric fuel-to-air rat
io)が燃料の最大燃焼限界を超える点まで、燃料の体積
流量が増加した場合、火炎前面は下流側、すなわち第3
の燃焼室22内に移動し、そこで付加的な空気が流路3
2A,32Bを通して混合気に供給される。この付加的
な空気は、第3の燃焼室22内における空気に対する燃
料の混合比を燃料の燃焼限界内とする。一方、火炎前面
が第3の燃焼室22にある場合であって、第3の燃焼室
22内における燃料・空気混合気が燃料不足となる点ま
で燃料の体積流量が減じられた場合、火炎は第2の燃焼
室21へ上流に移動し、その場合、流路32A,32B
は火炎での混合気に対する空気の配分をもはや行ってい
ない。同様に、第3の燃焼室22内の火炎に配分される
空気の流れが、燃料・空気混合気が燃料不足となる点ま
で増加した場合、火炎は第2の燃焼室21内へと上流に
移動する。
【0022】ノズル10は、各燃焼室20,21,22
内及び外側火炎保持リング24にて燃焼を維持するよ
う、すなわち火炎を保持するように設計されている。ノ
ズル10に供給される燃料の体積流量が所定の最小動作
条件となっている場合、安定した火炎前面が第1の燃焼
室20の上流側端部の近傍において維持される。また、
ノズル10に供給される燃料の体積流量が所定の空気体
積流量についての所定最大値となっている場合(いわゆ
る高燃焼状態(high-fire condition)にある場合)に
は、火炎前面は外側火炎保持リング24に位置される。
火炎が外側火炎保持リング24に位置されている際にそ
の火炎の安定性を増すために、径方向内向きに延びる絞
り38が第3の燃焼室22の出口端部に一体的に形成さ
れている。所定の空気流量に対して、第2及び第3の燃
焼室21,22は燃料の燃焼を、流量が所定の最小値と
最大値との間で変動しても、維持する。
【0023】ノズル10が満足いくよう動作するために
は、燃料の流量が変動したときに燃焼室20,21,2
2の間で火炎が円滑に移動することを要する。火炎を円
滑に移動させることができない場合、2つの隣合う燃焼
室のいずれにおいても火炎を維持できない不安定な動作
となる傾向がある。この不安定性は、実質的に、燃料・
空気混合気が下流側の燃焼室の入口開口部を通って流れ
る際の、混合気の乱れという性質によるものであり、火
炎前面を2つの隣合う燃焼室の間で急激に前後動させる
傾向がある。大流量での過度の乱流状態においては、こ
の不安定性は火炎を消滅させるおそれがある。
【0024】しかし、第1の燃焼室20の出口端部にお
ける渦巻きの燃料・空気混合気によって、火炎は第1の
燃焼室20と第2の燃焼室21との間で円滑に移動す
る。第1の燃焼室20内における燃料・空気混合気の流
量は比較的少ないので、この渦を巻いた混合気はノズル
10の効率に殆ど影響を与えない。しかしながら、火炎
前面が第2の燃焼室21内にある場合、燃料・空気混合
気の流量は比較的多い。従って、仮に渦巻きの混合気が
第2の燃焼室21の出口にて与えられたならば、この渦
巻き混合気はノズルの効率に悪影響を及ぼすであろう。
【0025】しかし、本発明によれば、第2の燃焼室2
1は、その流路断面積が第2の燃焼室21の出口端部に
向かって滑らかに減じるよう、独特に形造られている。
その結果として、燃料の体積流量が第2の燃焼室21の
動作範囲と第3の燃焼室22の動作範囲との間で変動し
た場合も、火炎の基部は第2の燃焼室21と第3の燃焼
室22との間で円滑に移動する。
【0026】より詳細に述べるならば、第2の燃焼室2
1の側壁面35は、背面34から前方、すなわち下流へ
第2の燃焼室21の出口端部に向かって径方向内方に集
束する切頭円錐形の室を形成する。背面34の外周縁部
は、当該背面34が側壁面35と滑らかに融合するよう
に、内向きの丸め部34Aをもって形成されるのが好適
である。また、第2の燃焼室21の出口端部は、側壁面
35が第3の燃焼室22の入口開口部と滑らかに融合す
るように、外向きの丸め部22Aをもって形成されるの
が好適である。
【0027】燃料・空気混合気が第2の燃焼室21の上
流側端部で膨張した場合、その混合気には相当な乱れが
生ずる。この乱れによって、流路31を通って第2の燃
焼室21に流入する燃焼用空気は、第1の燃焼室20か
ら流れてくる燃料・空気混合気と完全に混ざり合うこと
ができる。側壁面35により規定される、第2の燃焼室
における滑らかに且つ徐々に減じられる流路面積によっ
て、第2の燃焼室における燃料・空気混合気の速度は、
当該混合気が第2の燃焼室の出口端部に向かって流れる
につれて、比較的一定の割合で増加される。その結果と
して、火炎の基部が第2の燃焼室21と第3の燃焼室2
2との間で円滑に移動することができるように、第2の
燃焼室21の出口端部における燃料・空気混合気の速度
プロフィールは比較的一定となっている。
【0028】
【発明の効果】以上述べたように、本発明は、特に、上
流側の燃焼室、すなわち第2の燃焼室21の流路面積を
滑らかに収束させた(先細りとした)新規な改良された
ノズル10を提供するものであり、そのノズルは比較的
大燃料流量での動作を可能とする。滑らかに先細りとな
る流路面積によって、火炎は上流側の燃焼室とその隣接
の下流側の燃焼室、すなわち第3の燃焼室22との間で
円滑に移動することが可能となる。従って、このノズル
は、広い範囲の比較的大燃料流量で安定して動作するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の独特な形状ないしは特徴を備えた新規
な改良型ノズルを有している典型的な超過空気バーナを
示す概略図である。
【符号の説明】 10…ノズル、11…超過空気バーナ、12…バーナハ
ウジング(ボディ)、13…燃焼管、14…バックプレ
ート、15…凹部、16…空気室、17…バーナ出口、
18…取付フランジ、20…第1の燃焼室、21…第2
の燃焼室、22…第3の燃焼室、22A…外向きの丸み
部、23…ノズルハウジング、24…火炎保持リング、
25…スロット、27…入口管、28…点火プラグ、2
9…ポート、30,31,32A,32B…流路、33
A,33B…第1の燃焼室の側壁面、34…第2の燃焼
室の背面、34A…内向きの丸み部、35…第2の燃焼
室の側壁面、36…第3の燃焼室の背面、37…第3の
燃焼室の側壁面、38…絞り。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 596053862 1665 Elmwood Road, Ro ckford, Illinois 61103 U.S.A.

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 バーナにおいて用いられるノズルであっ
    て、前記バーナが、体積流量が可変の燃料を前記ノズル
    に供給する第1手段と、空気を前記バーナに供給する第
    1手段とを有しているバーナ用のノズルにおいて、 第1、第2及び第3の燃焼室と、第1の燃料・空気混合
    気を前記第1の燃焼室に提供する入口手段であって、前
    記第1手段と連通して前記燃料を受け入れ且つ前記第2
    手段と連通し前記空気の第1部分を受け入れる前記入口
    手段と、前記第1の燃焼室内で前記第1の燃料・空気混
    合気を点火する手段と、を備えており、 前記第1の燃焼室は、前記第1の燃料・空気混合気を受
    け入れるよう前記入口手段と連通する入口開口部を有
    し、 前記第2の燃焼室は、背面と、出口端部と、円形断面形
    状の側壁面と、前記空気の第2部分を受け入れるよう前
    記第2手段と連通する複数の開口部とを有し、 前記側壁面は、前記背面と前記出口端部との間で延び、
    且つ、前記背面から前記出口端部に向かってその流路断
    面積が滑らかに収束されており、 前記背面は、第2の燃料・空気混合気を形成すべく前記
    空気の前記第2部分が前記第2の燃焼室内で前記第1の
    燃料・空気混合気と混合することができるように、前記
    第1の燃料・空気混合気を受け入れるよう前記第1の燃
    焼室と連通する入口開口部を有し、 前記第3の燃焼室は、前記第2の燃料・空気混合気を受
    け入れるよう前記第2の燃焼室の前記出口端部と連通す
    る入口開口部と、前記空気の第3部分を受け入れて、第
    3の燃料・空気混合気を形成すべく前記空気の前記第3
    部分が前記第3の燃焼室内で前記第2の燃料・空気混合
    気と混合することができるように、前記第2手段と連通
    する複数の開口部とを有し、 前記燃焼室の各々は前記燃料の燃焼を維持することがで
    き、もって、燃焼火炎は、前記燃料の体積流量が変動し
    た際、前記燃焼室間で移動し、燃料の体積流量が漸次増
    加された場合に、火炎は、前記第1の燃焼室から前記第
    2の燃焼室を経て前記第3の燃焼室に移動する、バーナ
    用のノズル。
  2. 【請求項2】 前記入口手段は、前記第1手段と連通す
    る入口管と、前記第2手段及び前記入口開口部の間の流
    路とから成り、前記流路は、前記空気の前記第1部分が
    前記入口開口部に対して接線方向の速度成分をもって前
    記入口開口部に流入し、それにより前記空気の第1部分
    が前記第1の燃料・空気混合気に回転運動を与えるよう
    形成されている請求項1に記載のノズル。
  3. 【請求項3】 前記第2の燃焼室の前記側壁面は略切頭
    円錐形である請求項1に記載のノズル。
  4. 【請求項4】 前記背面の外周縁部には、前記第2の燃
    焼室の前記側壁面に滑らかに続くよう内向きの丸み部が
    形成されており、前記第3の燃焼室の前記入口開口部に
    は、前記第2の燃焼室の前記側壁面から滑らかに続くよ
    う外向きの丸み部が形成されている請求項1に記載のノ
    ズル。
  5. 【請求項5】 前記第2の燃焼室における前記複数の開
    口部は前記背面に形成されている請求項1に記載のノズ
    ル。
  6. 【請求項6】 前記第3の燃焼室は、当該第3の燃焼室
    における前記複数の開口部を画成する開口部を有する側
    壁面を、更に備えている請求項1に記載のノズル。
  7. 【請求項7】 前記第3の燃焼室の前記側壁面は円柱形
    である請求項1に記載のノズル。
  8. 【請求項8】 下流側端部部分と、実質的に閉じられた
    上流側端部部分とを有する略管状のボディであって、そ
    の主長手方向に沿って略円柱形の空気室を画成すると共
    に、先細りの出口開口部を画成するよう前記下流側端部
    部分にて径方向内方に収束する内面を有する前記ボディ
    と、前記空気室内で支持され且つ前記内面の径方向内方
    に離隔配置された請求項1〜7のいずれか1項に記載さ
    れたノズルと、を備えるバーナ。
  9. 【請求項9】 前記入口手段は、前記ノズルの前記上流
    側端部に配置され且つ前記第1手段と連通する入口管
    と、前記ノズルに形成され且つ前記第2手段及び前記入
    口管の間を連通する流路とから成り、前記流路は、前記
    空気の前記第1部分が前記入口管に対して接線方向の速
    度成分をもって前記入口管に流入し、それにより前記空
    気の第1部分が前記第1の燃料・空気混合気に回転運動
    を与えるよう形成されている請求項8に記載のバーナ。
  10. 【請求項10】 前記ノズルの前記下流側端部から前記
    空気室内に径方向外方に延びる一体的に形成されたリン
    グを更に備えており、 前記リングは、当該リングを貫通して軸線方向に延びる
    周方向に互いに離隔されたスロットを有し、前記空気の
    第4部分が前記スロットを通って流れると共に、前記第
    3の燃料・空気混合気が前記ノズルの下流側端部から流
    出する際に前記第3の燃料・空気混合気と混合すること
    ができ、それによって前記リングが火炎を保持する手段
    として機能し、燃料の体積流量が漸次増加された場合
    に、燃焼火炎が前記第1の燃焼室から前記第2の燃焼室
    及び前記第3の燃焼室を経て前記リングに移動するよう
    になっている請求項8に記載のバーナ。
  11. 【請求項11】 前記スロットは前記リングの外周から
    径方向内方に延びている請求項10に記載のバーナ。
  12. 【請求項12】 前記スロットの底部には面が画成され
    ており、前記面のそれぞれが前記出口端部に向かって径
    方向内方に角度が付けられている請求項11に記載のバ
    ーナ。
JP8087989A 1995-04-10 1996-04-10 バーナ用のノズル Pending JPH0921511A (ja)

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US5647739A (en) 1997-07-15
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