JP6797118B2 - 放射バーナーの排ガス入口アセンブリ - Google Patents
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Description
まず、実施形態をさらに詳細に説明する前に概要について説明する。実施形態は、バーナー入口アセンブリを提供する。以下の実施形態は、放射バーナーの使用について説明するものであるが、入口アセンブリは、例えば乱流火炎バーナー又は電気加熱酸化装置などの多くの異なるバーナーのいずれと共に使用することもできると理解されるであろう。当業では、欧州特許第0694735号に記載されているような放射バーナーが周知である。
図1及び図2に、1つの実施形態による、放射バーナーアセンブリ100に結合されたヘッドアセンブリを大まかに10で示す。この例の放射バーナーアセンブリ100は、内側バーナー130及び外側バーナー110を有する同心バーナーである。外側バーナー110、及び内側バーナーへの導管(図示せず)には、プレナムハウジング120内のプレナム(図示せず)を介して燃料と酸化剤の混合物が供給される。
図3に、1つの実施形態による入口アセンブリ50を示す。図4には、入口アセンブリ50の断面を示す。入口アセンブリ50は、排ガス流を入口アセンブリ及び燃焼室に送出する入口導管(図示せず)によって供給された排ガス流を送出する導管を形成する。入口アセンブリ50は、入口導管によって成形された排出流を受け取り、この排出流を再成形して燃焼室に送出する。
入口部分200は、入口開口部240を定める円筒形区分230を含む。入口部分200は、入口導管の形状に一致するあらゆる形状とすることができると理解されるであろう。円筒形区分230は、入口導管に結合して、バッフル部分210に向かって流れる排ガス流を受け取る。この実施形態では、入口部分200が、内径50mmの入口管から供給を受ける。円筒形区分230の下流では、入口部分が、円形断面から、出口部分220の断面に一致する非円形断面に遷移する。従って、入口部分200の断面形状が円形から非円形に遷移するロフト状の遷移部分250が存在する。この例では、断面形状が円形から長円形に変化する。しかしながら、他の遷移も可能であると理解されるであろう。一致する円筒形区分230とロフト部分250とをバッフル部分210の上流に設けると、堆積物の蓄積を防ぐのに役立つ。
出口部分220は、その軸方向長さに沿って同じ長円形の断面形状及び面積を維持し、排出流を燃焼室に供給する出口開口部260を定める。この実施形態では、出口部分が、中心間50mmで内半径8mmの長円形断面を有し、長さが75mmである。この実施形態では、出口部分220がその軸方向長さに沿って一定の形状を有するが、この部分をテーパ状にすることもできると理解されるであろう。
入口部分200と出口部分220との間には、バッフル部分210が配置される。この例では、バッフル部分210が、バッフル開口部270を有するプレートを含む。バッフル部分210は、排出流の流れ方向に対して直角に配向され、その流れに制約を与える。この例では、バッフル開口部270の形状が出口部分220の断面形状に一致し、バッフル部分210内に対称的に配置される。バッフル開口部270は、出口部分220の断面積よりも狭い断面積を有する。この実施形態では、バッフル開口部が中心間40mmで半径3mmである。これにより、従来の内径16mmのノズルの、毎分50リットルで4m/s、及び毎分60リットルで5m/sに比べて、毎分300リットルで24m/sのスロット速度と5m/sの公称ノズル速度とが得られる。
図5に、入口アセンブリ50の軸方向長さに沿って見た出口開口部260を示す。出口開口部260は、面積Aを有する。図5には、出口開口部260の面積と同等の面積Aを有する円形の出口開口部260aも示している。
図6及び図7に、バッフル部分の別の構成を示す。
図8A〜図8Cに示すように、実施形態の入口アセンブリを用いた放射バーナーの性能は、既存装置の性能に比べて改善されている。
20 ハウジング
30 断熱体
40 開口部
50 入口アセンブリ
60 断熱体
70 点検窓
75A パイロット
100 放射バーナーアセンブリ
110 外側バーナー
120 プレナムハウジング
130 内側バーナー
200 入口部分
210、210A、210B バッフル部分
220 出口部分
230 円筒形区分
240 入口開口部
250 ロフト部分
260 出口開口部
260A 円形の出口開口部
270、270A、270B バッフル開口部
330A、340A プレート
330B340B 枢動プレート
350 バネ
A 面積
r1、r2 拡散距離
Claims (11)
- 放射バーナー、乱流火炎バーナー又は電気加熱酸化装置の入口アセンブリであって、
入口ノズルを備え、
当該入口ノズルは、
前記バーナー又は酸化装置によって処理される排ガス流を供給する入口導管に結合できる円形の入口開口部と、
非円形の出口開口部と、
前記入口開口部と前記出口開口部との間に長手方向軸に沿って延び、前記排ガス流を前記入口開口部から前記出口開口部に運んで前記バーナー又は酸化装置の燃焼室に送出するノズルボアと、を定め、
前記ノズルボアは、前記入口開口部から延びる円形の入口部分と、前記非円形の出口開口部に延びる出口部分とを有し、前記入口部分は、前記入口開口部を画成する円筒形区分と、前記円筒形区分の下流の遷移部分とを含み、前記遷移部分の断面形状は円形から非円形に遷移し、
前記入口アセンブリは、さらに、
前記入口部分を前記出口部分に結合するバッフルを備え、該バッフルは、前記ノズルボア内に位置するバッフル開口部を定め、
該バッフル開口部の形状は、前記バッフルに隣接する前記出口部分の形状と相似であり、前記バッフル内の中央に配置され、かつ、前記バッフルに隣接する前記出口部分の断面積と比べて狭い断面積を有する、
ことを特徴とする入口アセンブリ。 - 前記出口開口部は、細長い、
請求項1に記載の入口アセンブリ。 - 前記出口開口部は、四角形のスロットである、
請求項1又は2に記載の入口アセンブリ。 - 前記出口開口部は、長円形である、
請求項1又は2に記載の入口アセンブリ。 - 前記出口開口部は、同じ場所に配置された複数の離散的な開口部で形成される、
請求項1から4のいずれか1項に記載の入口アセンブリ。 - 前記出口部分の断面積は、前記長手方向軸に沿って前記出口開口部から前記入口部分に向かって変化する、
請求項1から5のいずれか1項に記載の入口アセンブリ。 - 前記出口部分の前記断面積は、前記長手方向軸に沿って前記出口開口部から前記入口部分に向かって減少する、
請求項1から6のいずれか1項に記載の入口アセンブリ。 - 前記バッフルは、変化可能な断面積を有する前記バッフル開口部をもたらすように構成される、
請求項1から7のいずれか1項に記載の入口アセンブリ。 - 前記バッフルは、変化可能な断面積をもたらすシャッターを含む、
請求項1から8のいずれか1項に記載の入口アセンブリ。 - 前記シャッターは、前記排ガス流の速度に応答して変化する前記変化可能な断面積をもたらすように付勢される、
請求項9に記載の入口アセンブリ。 - バーナーの入口アセンブリを準備するステップであって、前記入口アセンブリは入口ノズルを有し、前記入口ノズルは、前記バーナーによって処理される排ガス流を供給する入口導管に結合できる入口開口部と、非円形の出口開口部と、前記入口開口部と前記出口開口部との間に長手方向軸に沿って延び、前記排ガス流を前記入口開口部から前記出口開口部に運んで前記バーナーの燃焼室に送出するノズルボアとを定め、前記ノズルボアは、前記入口開口部から延びる入口部分と、前記非円形の出口開口部に延びる出口部分とを有する、前記バーナーの入口アセンブリを準備するステップと、
前記排ガス流を前記入口開口部に供給するステップと、
を含み、
前記入口アセンブリは、前記入口部分を前記出口部分に結合するバッフルを備え、該バッフルは、前記ノズルボア内に位置する、変化可能な断面積を有するバッフル開口部を定め、該バッフル開口部は、前記バッフルに隣接する前記出口部分の断面積と比べて狭い断面積を有し、
前記方法は、前記排ガス流の速度に応答して前記変化可能な断面積を変化させるステップを含む、
ことを特徴とする方法。
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