管状火焰燃烧器制造技术

本发明专利技术提供一种管状火焰燃烧器，其具有一端敞开的管状的燃烧室，在该燃烧室封闭端侧，朝向管状火焰燃烧器的内壁面的切线方向设置有吹入燃料气体的喷嘴与吹入含氧气体的喷嘴。在该燃烧室敞开端侧设置有吹入燃烧排气的温度调整用气体的喷嘴，并且设置防倒流部件，该防倒流部件防止从吹入该温度调整用气体的喷嘴吹入的温度调整用气体向所述燃料气体吹入喷嘴侧倒流。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】管状火焰燃烧器
本专利技术涉及一种管状火焰燃烧器。
技术介绍
如图1所示，管状火焰燃烧器10具有一端敞开的管状的燃烧室11，在该燃烧室11的封闭端侧，朝向其内壁面的切线方向设置有吹入燃料气体的喷嘴12和吹入含氧气体的喷嘴13，从而在燃烧室11内形成管状火焰14，并且该管状火焰燃烧器10是能够实现燃烧设备的小型化、减少因燃烧条件而增加的NOx等有害物质、烃等未燃烧成分、煤烟等环境污染源的划时代的燃烧器(例如，参照专利文献1、2)。现有技术文献专利文献专利文献1：(日本)特开平11－281015号公报专利文献2：(日本)特开2012－097918号公报专利技术所要解决的技术问题在将这样的管状火焰燃烧器用作热风产生装置等的情况下，需要将燃烧排气调整到所希望的温度，但是在上述专利文献1中未表示燃烧排气的温度调整方法。与此相对，在专利文献2中记载有，在燃烧室的敞开端侧设有吹入燃烧排气的温度调整用气体的喷嘴，利用自该喷嘴吹入的温度调整用气体对燃烧排气的温度进行调整。然而，如后述[具体实施方式]一栏中详细叙述的那样，在专利文献2所记载的技术中，有时会产生熄火(燃烧停止)。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述情况而做出的，其目的在于提供一种能够对应于将管状火焰燃烧器用作热风产生装置等的情况，适当地调整燃烧排气的温度，从而能够持续稳定的燃烧的管状火焰燃烧器。为了解决上述课题，本专利技术具有以下特征。[1]一种管状火焰燃烧器，其特征在于，具有一端敞开的管状的燃烧室，在该燃烧室封闭端侧，朝向管状火焰燃烧器的内壁面的切线方向设置有吹入燃料气体的喷嘴与吹入含氧气体的喷嘴，在该燃烧室敞开端侧设置有吹入燃烧排气的温度调整用气体的喷嘴，并且设置防倒流部件，该防倒流部件防止自吹入该温度调整用气体的喷嘴吹入的温度调整用气体向所述燃料气体吹入喷嘴侧倒流。[2]根据所述[1]所述的管状火焰燃烧器，其特征在于，所述防倒流部件使来自吹入温度调整用气体的喷嘴的温度调整用气体的吹出方向从与管状的燃烧室的管轴正交的面向下游侧倾斜10°～60°。[3]根据所述[1]所述的管状火焰燃烧器，其特征在于，所述防倒流部件是配置于吹入温度调整用气体的喷嘴的上游侧的紊流产生机构。[4]根据所述[3]所述的管状火焰燃烧器，其特征在于，所述紊流产生机构是节流孔、格栅，填充层中的任一者。[5]根据所述[1]所述的管状火焰燃烧器，其特征在于，所述温度调整用气体吹入喷嘴距燃料气体吹入喷嘴的距离为燃烧室的内径D的2.5～3.5倍。[6]根据所述[1]所述的管状火焰燃烧器，其特征在于，所述温度调整用气体吹入喷嘴距燃料气体吹入喷嘴的距离为燃烧室的内径D的3.5～6倍。[7]一种管状火焰燃烧器，其特征在于，具有一端敞开的管状的燃烧室，在该燃烧室封闭端侧，朝向管状火焰燃烧器的内壁面的切线方向设置有吹入燃料气体的喷嘴与吹入含氧气体的喷嘴，在该燃烧室敞开端侧设置有吹入燃烧排气的温度调整用气体的喷嘴，来自吹入温度调整用气体的喷嘴的温度调整用气体的吹出方向从与管状的燃烧室的管轴正交的面向下游侧倾斜10°～60°。[8]根据所述[7]所述的管状火焰燃烧器，其特征在于，所述温度调整用气体的吹出方向从与管状的燃烧室的管轴正交的面向下游侧倾斜25°～60°。专利技术效果在本专利技术中，提供一种能够对应于将管状火焰燃烧器用作热风产生装置等的情况，适当地调整燃烧排气的温度，能够持续稳定的燃烧的管状火焰燃烧器。附图说明图1是表示现有管状火焰燃烧器的图。图2是表示在本专利技术的实施方式中作为基础的管状火焰燃烧器的图。图3是表示本专利技术的实施方式1的管状火焰燃烧器的图。图4是本专利技术的实施方式1的管状火焰燃烧器中的温度调整用气体吹入喷嘴的设置位置的横向剖视图。图5是表示本专利技术的实施方式1的管状火焰燃烧器的其他例子的图。图6是本专利技术的实施方式1的管状火焰燃烧器的其他例子中的温度调整用气体吹入喷嘴的设置位置的横向剖视图。图7是表示本专利技术的实施方式1的管状火焰燃烧器的其他例子的图。图8是本专利技术的实施方式1的管状火焰燃烧器的其他例子中的温度调整用气体吹入喷嘴的设置位置的横向剖视图。图9是表示本专利技术的实施方式1的管状火焰燃烧器的其他例子的图。图10是本专利技术的实施方式1的管状火焰燃烧器的其他例子中的温度调整用气体吹入喷嘴的设置位置的横剖视图。图11是表示本专利技术的实施方式2的管状火焰燃烧器的图。图12是表示本专利技术的实施方式2的管状火焰燃烧器的图。图13是表示本专利技术的实施方式2的管状火焰燃烧器的图。图14是表示本专利技术的实施方式2的管状火焰燃烧器中的温度调整用气体吹入喷嘴的设置状态的横向剖视图。图15是表示本专利技术的实施方式2的管状火焰燃烧器中的其他温度调整用气体吹入喷嘴的设置状态的横向剖视图。图16是表示本专利技术的实施方式2的管状火焰燃烧器的其他温度调整用气体吹入喷嘴的设置状态的横向剖视图。图17是表示用于确认管状火焰燃烧器的性能的燃烧试验装置的图。具体实施方式根据附图对本专利技术的实施方式进行说明。图1是表示专利文献1所记载的现有管状火焰燃烧器的图。图2表示在本专利技术的一实施方式中作为基础且具有温度调整用气体吹入喷嘴的管状火焰燃烧器10A，并对应于前述专利文献2所记载的管状火焰燃烧器。图2的管状火焰燃烧器10A如图1所示的现有管状火焰燃烧器10那样，具有一端敞开的管状的燃烧室11，在该燃烧室11的封闭端侧，朝向其内壁面的切线方向设置有吹入燃料气体的喷嘴(燃料气体吹入喷嘴)12与吹入含氧气体的喷嘴(含氧气体吹入喷嘴)13，在燃烧室11内形成管状火焰14。而且，除了燃料气体吹入喷嘴12和含氧气体吹入喷嘴13之外，在燃烧室11的敞开端侧，朝向燃烧室11的内壁面的切线方向设置喷嘴(温度调整用气体吹入喷嘴)16，该喷嘴16吹入用于调整燃烧排气19的温度的温度调整用气体17。该管状火焰燃烧器10A通过自温度调整用气体吹入喷嘴16吹入温度调整用气体17并将其混合，从而能够调整燃烧排气19的温度。然而，在该管状火焰燃烧器10A中，在吹入一定量以上的低温(例如常温)的温度调整用气体17的情况下，有时会引发熄火(失火)(燃烧停止)。而且，在燃料气体的发热量较低且管状火焰14的长度较长的情况下，以更少量的温度调整用气体17就会观测到熄火。因此，本专利技术者们通过使用了燃烧试验装置的燃烧试验、数值模拟等对该熄火的原因进行了研究。其结果是，得知该熄火由以下的机构产生。(a)在完全燃烧前由于温度调整用气体的混合而导致燃烧停止在专利文献1所记载的现有管状火焰燃烧器10中，无需一定使燃烧室11的长度大于燃烧室11的直径D，但这仅限于不存在温度调整用气体17的混合的情况。这是因为，只要不存在温度调整用气体17的混合，则一旦被点着火的燃料气体就能够不熄灭地完成燃烧。为了使物质燃烧，不可或缺的是燃料、氧、气体温度这三项，但是在该管状火焰燃烧器10A中，若使常温的气体作为温度调整用气体17混合于管状火焰14，则管状火焰14的温度将急剧降低而导致熄火。此外，作为温度调整用气体17，使用了常温的可燃性气体、空气、惰性气体(氩)这三种，但均会引起熄火，确认了管状火焰14的温度降低是最大的原因。(b)温度调整用气体向上游倒流若根据现有考虑方法，在该管状火焰燃烧器10A中，自温度调整用气体吹入喷嘴16朝向燃本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种管状火焰燃烧器，其特征在于，具有一端敞开的管状的燃烧室，在该燃烧室封闭端侧，朝向管状火焰燃烧器的内壁面的切线方向设置有吹入燃料气体的喷嘴与吹入含氧气体的喷嘴，在该燃烧室敞开端侧设置有吹入燃烧排气的温度调整用气体的喷嘴，并且设置有防倒流部件，该防倒流部件防止自吹入该温度调整用气体的喷嘴吹入的温度调整用气体向所述燃料气体吹入喷嘴侧倒流。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.09.28 JP 2011-211719;2011.09.28 JP 2011-211711.一种管状火焰燃烧器，其特征在于，具有一端敞开的管状的燃烧室，在该燃烧室封闭端侧，朝向管状火焰燃烧器的内壁面的切线方向设置有吹入燃料气体的喷嘴与吹入含氧气体的喷嘴，在该燃烧室敞开端侧的燃料气体及含氧气体完成燃烧之后的位置设置有吹入燃烧排气的温度调整用气体的喷嘴，并且设置有防倒流部件，该防倒流部件防止自吹入该温度调整用气体的喷嘴吹入的温度调整用气体向所述燃料气体吹入喷嘴侧倒流。2.根据权利要求1所述的管状火焰燃烧器，其特征在于，所述防倒流部件使来自吹入温度调整用气体的喷嘴的温度调整用气体的吹出方向从与管状的燃烧室的管轴正交的面向下游侧倾斜10°～60°。3.根据权利要求1所述的管状火焰燃烧器，其特征在于，所述防倒流部件是配置于吹入温度调整用气体的喷嘴的上游侧的紊流产生机构。4...

【专利技术属性】
技术研发人员：野内泰平，石井纯，浅沼稔，冈田邦明，
申请(专利权)人：杰富意钢铁株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP