FI124635B - Low-energy fireplace heater - Google Patents
Low-energy fireplace heater Download PDFInfo
- Publication number
- FI124635B FI124635B FI20080283A FI20080283A FI124635B FI 124635 B FI124635 B FI 124635B FI 20080283 A FI20080283 A FI 20080283A FI 20080283 A FI20080283 A FI 20080283A FI 124635 B FI124635 B FI 124635B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- gas
- powder
- nozzle
- fuel
- mixture
- Prior art date
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 27
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 25
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 20
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 13
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 7
- 239000002023 wood Substances 0.000 claims description 6
- 241000209140 Triticum Species 0.000 claims description 4
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 claims description 4
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 claims description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 39
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 14
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 6
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 5
- 239000012254 powdered material Substances 0.000 description 4
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000002730 additional effect Effects 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000001273 butane Substances 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000306 component Substances 0.000 description 2
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 2
- 239000003502 gasoline Substances 0.000 description 2
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 2
- IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N n-butane Chemical compound CCCC IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N n-pentane Natural products CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 2
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 2
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YGYAWVDWMABLBF-UHFFFAOYSA-N Phosgene Chemical compound ClC(Cl)=O YGYAWVDWMABLBF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WDIHJSXYQDMJHN-UHFFFAOYSA-L barium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ba+2] WDIHJSXYQDMJHN-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910001626 barium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002902 bimodal effect Effects 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 239000011362 coarse particle Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000008358 core component Substances 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 description 1
- 238000010892 electric spark Methods 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 239000002828 fuel tank Substances 0.000 description 1
- 239000013056 hazardous product Substances 0.000 description 1
- -1 hydrochloric acid Chemical compound 0.000 description 1
- 230000005923 long-lasting effect Effects 0.000 description 1
- 239000003595 mist Substances 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- 235000014214 soft drink Nutrition 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000002341 toxic gas Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63J—DEVICES FOR THEATRES, CIRCUSES, OR THE LIKE; CONJURING APPLIANCES OR THE LIKE
- A63J5/00—Auxiliaries for producing special effects on stages, or in circuses or arenas
- A63J5/02—Arrangements for making stage effects; Auxiliary stage appliances
- A63J5/023—Arrangements for making stage effects; Auxiliary stage appliances for making fire and flame simulations
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63J—DEVICES FOR THEATRES, CIRCUSES, OR THE LIKE; CONJURING APPLIANCES OR THE LIKE
- A63J5/00—Auxiliaries for producing special effects on stages, or in circuses or arenas
- A63J5/02—Arrangements for making stage effects; Auxiliary stage appliances
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F41—WEAPONS
- F41H—ARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
- F41H9/00—Equipment for attack or defence by spreading flame, gas or smoke or leurres; Chemical warfare equipment
- F41H9/02—Flame-throwing apparatus
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F42—AMMUNITION; BLASTING
- F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
- F42B4/00—Fireworks, i.e. pyrotechnic devices for amusement, display, illumination or signal purposes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Air Bags (AREA)
- Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
Description
MATALAENERGINEN LIEKINHEITIN KEKSINNÖN ALAFIELD OF THE INVENTION
5 Keksintö liittyy menetelmään ja järjestelyyn erikoisefektien kuten matalaenergisten liekkien tuottamiseksi.The invention relates to a method and arrangement for producing special effects such as low energy flames.
KEKSINNÖN TAUSTAABACKGROUND OF THE INVENTION
10 Pyrotekniset efektit, jotka tuottavat isoja liekkejä, on perinteisesti luotu polttamalla nopeasti suuria määriä haihtuvaa nestettä tai kaasua. Esimerkiksi räjähdyksen kaltaiset efektit voidaan saavuttaa hajottamalla bensiinisäiliö pienellä räjähteellä. Räjähdyksen seurauksena bensiini leviää ympäristöön ja aiheuttaa suuren tulipallon. Suuri erikoisefekti saattaa vaatia isoja määriä, jopa kymmeniä tai 15 satoja litroja syttyvää nestettä.10 Pyrotechnic effects that produce large flames have traditionally been created by the rapid combustion of large quantities of volatile liquid or gas. For example, explosion-like effects can be achieved by disintegrating the Petrol Tank with a small explosive. As a result of the explosion, gasoline will spread into the environment and cause a large fire. Big special effects can require large amounts, even tens or hundreds of liters of flammable liquid.
Pitkäkestoiset isot liekit tuotetaan tyypillisesti polttamalla isoja määriä jotakin sopivaa syttyvää kaasua, esimerkiksi butaania tai propaania käyttäen sopivia suuttimia. Vaihtelemalla kaasun virtausnopeutta ja suuttimien ominaisuuksia 20 voidaan tuottaa erikokoisia ja -muotoisia liekkejä.Long lasting large flames are typically produced by burning large quantities of a suitable flammable gas, for example butane or propane, using suitable nozzles. By varying the gas flow rate and the nozzle properties, flames of different sizes and shapes can be produced.
Se, että käytetään suuria määriä syttyvää suurienergistä materiaalia, kuten bensiiniä tai propaania, aiheuttaa merkittäviä riskejä, koska palamisprosessissa syntyy paljon lämpöä. Tämä rajoittaa kyseisten menetelmien käytettävyyttä 25 merkittävästi. Esimerkiksi on hyvin haastavaa tuottaa suuria liekkejä sisätiloissa, ja toisinaan tämä on mahdotonta turvallisuusriskien takia.The use of large amounts of flammable high energy material, such as gasoline or propane, presents significant risks due to the high heat generated during the combustion process. This significantly limits the usability of these methods 25. For example, it is very challenging to produce large flames indoors, and sometimes this is impossible due to security risks.
On olemassa joitakin menetelmiä tuottaa pieniä liekkiefektejä sisätiloissa, 5 esimerkiksi teattereissa. Nämä ratkaisut perustuvat tyypillisesti pyroteknisiinThere are some methods of producing small flame effects indoors, for example in theaters. These solutions are typically based on pyrotechnics
CNJCNJ
^ 30 seoksiin tai esimerkiksi mustan tai savuttoman ruudin polttamiseen. Nämä ? ratkaisut eivät ole kokonaan riskittömiä, koska savu saattaa olla myrkyllistä ja/tai^ 30 blends or, for example, burning black or smokeless powder. These ? The solutions are not completely risk-free as the smoke can be toxic and / or
CVJCVJ
seokset saattavat räjähtää hallitsemattomasti.mixtures may explode uncontrollably.
CCCC
CLCL
^ Aikaisemmissa, syttyviä nesteitä tai kaasuja käyttävissä ratkaisuissa liekki cS 35 saatetaan värjätä esimerkiksi lisäämällä väriä muuttavia suoloja nesteeseen tai § kaasuun. Kyseinen yhdiste saattaa muodostaa myrkyllisiä kaasuja. Esimerkiksi o c\j vihreä liekki voidaan saada aikaiseksi lisäämällä polttoaineeseen, esimerkiksi 2 metanoliin, bariumkloridia. Sen lisäksi saatetaan tarvita jokin kloorin lähde, esimerkiksi suolahappo, jotta väristä tulee selkeä. Klooria sisältävät aineet saattavat kehittää esimerkiksi fosgeenia, joka on vaarallinen kaasu ja myrkyllistä jo hyvin pieninä määrinä.^ In prior art solutions using flammable liquids or gases, the flame cS 35 may be colored, for example, by adding color changing salts to the liquid or gas. This compound may form toxic gases. For example, a green flame can be generated by adding barium chloride to the fuel, for example 2 methanol. In addition, a source of chlorine, such as hydrochloric acid, may be required to make the color clear. Chlorinated substances, for example, may develop phosgene, which is a hazardous gas and is already toxic in very small amounts.
55
Jotkut voimalaitokset, esimerkiksi ne, jotka polttavat hiiltä, on järjestetty siten, että ilmaa puhalletaan polttoainepilveen, joka muodostuu hiilipölystä. Tämän seurauksena hiilipöly palaa niin nopeasti ja tehokkasti kuin mahdollista tuottaen niin paljon energiaa kuin mahdollista.Some power plants, such as those that burn coal, are arranged to blow air into a fuel cloud formed of carbon dust. As a result, the carbon dust burns as quickly and efficiently as possible, producing as much energy as possible.
1010
Japanilainen patenttihakemus JP 2001132910 julkistaa liekkigeneraattorin erikoisefektien aikaansaamiseksi. Tämä generaattori muodostuu neljästä suutimesta, jotka on järjestetty sytytyslaitteen ympärille.Japanese Patent Application JP 2001132910 discloses a flame generator for providing special effects. This generator consists of four nozzles arranged around the ignition device.
15 Japanilainen patentti JP7052114 julkistaa ilotulituslaitteen, joka kykenee levittämään halutut ilotulitusefektit laajalle alueelle hallitusti. Kyseinen julkaisu esittää sahanpurun käytön ilotulitusvälineessä.Japanese Patent JP7052114 discloses a fireworks display capable of spreading desired fireworks effects over a wide area in a controlled manner. This publication discloses the use of sawdust in fireworks.
Amerikkalaispatentti US2270443 julkistaa menetelmän ja laitteen liekin värin 20 muuttamiseksi käyttäen sopivaa jauhemaista ainetta. Liekki kyseisessä patentissa tuotetaan polttamalla sopivaa kaasua, kuten aikaisemmin on yleisesti tunnettua.US patent 2270443 discloses a method and apparatus for changing the color of a flame using a suitable powder material. The flame in that patent is produced by burning a suitable gas, as is generally known in the past.
Amerikkalaispatentti US6953401 julkistaa laitteen liekkiefektien simuloimiseksi. 25 Liekkisimulaatio saadaan aikaiseksi luomalla sumuseinämä, johon sopiva valokeila heijastetaan.US Patent No. 6,953,301 discloses a device for simulating flame effects. 25 The flame simulation is accomplished by creating a mist wall to which a suitable beam is projected.
o Amerikkalaispatentti US5756920 julkistaa liekkitykin, jolla saadaan aikaan ^ räjähdyksen kaltainen efekti. Tykkiin kuuluu säiliö, efektiventtiili, suutin ja sytytin.U.S. Patent No. 5,775,620 discloses a flame burner which provides an 'explosion-like effect. The cannon includes a tank, an effect valve, a nozzle and a lighter.
^ 30 Säiliö on kytketty hiilidioksidilähteeseen ja propaanilähteeseen.^ 30 The tank is connected to a source of carbon dioxide and a source of propane.
XX
£ Vaikka aikaisemman vakiintuneen käsityksen mukaan tunnetaan useita co tekniikoita suurten liekkien tuottamiseksi esimerkiksi erikoisefektitarkoituksiin, ei£ Although it is well established in the prior art that many co techniques are known for producing large flames, for example for special effects,
COC/O
g ole tiedossa menetelmiä tai järjestelyjä tuottaa suuria matalaenergisiä liekkejä o 35 polttamalla jauhetta, joka muodostuu pienistä hiukkasista. Olisi erityisen 00 hyödyllistä olla sellainen menetelmä ja järjestely, joka tuottaisi suhteellisen suuria 3 liekkejä ja olisi turvallinen käyttää myös kokemattomille käyttäjille ja jopa sisätiloissa. Olisi myöskin edullista, jos pienten hiukkasten polttoprosessi voidaan tehdä niin hitaaksi kuin mahdollista. Sen lisäksi olisi edullista käyttää polttoainetta, jota ei ole luokiteltu vaaralliseksi aineeksi.g no known methods or arrangements for producing large low energy flames o 35 by burning powder consisting of small particles. It would be particularly advantageous to have a method and arrangement that would produce relatively large flames and be safe to use even for inexperienced users and even indoors. It would also be advantageous if the combustion process of small particles can be made as slow as possible. In addition, it would be advantageous to use fuel that is not classified as hazardous.
55
KEKSINNÖN TAVOITEOBJECT OF THE INVENTION
Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on tarjota menetelmät ja järjestelyt suurten matalaenergisten liekkien tuottamiseksi polttamalla jauhemaista ainetta. 10 Keksinnön toinen tarkoitus on parantaa suuria liekkejä käyttävien erikoisefektien tuottamisen turvallisuutta. Vielä yksi tarkoitus on parantaa erikoisefektiliekkien hallittavuutta.It is an object of the present invention to provide methods and arrangements for producing high low energy flames by burning powdered material. Another object of the invention is to improve the safety of producing special effects using large flames. Another purpose is to improve the control of special effect flames.
KEKSINNÖN YHTEENVETOSUMMARY OF THE INVENTION
1515
Keksinnön mukaisesti julkistetaan menetelmä ja järjestely matalaenergisten liekkien tuottamiseksi jauhemaisia aineita käyttämällä.According to the invention there is disclosed a method and arrangement for producing low energy flames using powdered materials.
Esillä olevan keksinnön menetelmää luonnehtii se, että palava (combustible) 20 jauhe syötetään kaasuvirtaan, jauheen ja kaasun seos purkautuu suuttimen läpi ja sytytetään.The process of the present invention is characterized in that a combustible powder is fed to a gas stream, the powder and gas mixture is discharged through a nozzle and ignited.
Kaasuvirta voi muodostua ytimestä ja sitä ympäröivästä vaippaosasta. Ydinosan kaasun virtausnopeus voi olla suurempi kuin ympäröivän vaippaosan. Ydinosan 25 kaasuvirtauksen on edullista olla ainakin lievästi turbulenttinen. Ympäröivän vaippaosan kaasuvirtaus voi olla laminaarinen.The gas stream may consist of the core and the surrounding mantle portion. The gas flow rate of the core member may be higher than that of the surrounding mantle member. It is preferable for the gas flow of core 25 to be at least slightly turbulent. The gas flow in the surrounding mantle portion may be laminar.
o Suutin voi muodostua vähintään yhdestä paikallaan pysyvästä tai liikkuvasta ^ rakenteesta, joka jakaa kaasuvirtauksen ydinosaan ja sitä ympäröivään o ^ 30 vaippaan.The nozzle may consist of at least one stationary or movable structure which divides the gas stream into the core and the surrounding shell.
XX
£ Suutin voi muodostua osasta, jossa suutin saattaa laajentua 100%, 200%, 300% co tai 500% sallien suuttimen läpi viilaavan kaasun laajenemisen.£ The nozzle may consist of a portion where the nozzle may expand by 100%, 200%, 300% co or 500%, allowing gas expanding through the nozzle to expand.
COC/O
CVJCVJ
o o 35 Sen lisäksi suutin saattaa muodostua sylinterimäisestä osasta.o o 35 In addition, the nozzle may consist of a cylindrical part.
CVJCVJ
44
Suutin voidaan järjestää sisältämään tai olemaan kiinnitetty joihinkin soveltuviin välineisiin kaasun ja jauheen seoksen sytyttämiseksi. Välineinä voivat olla esimerkiksi sytytysliekki, sähkökipinä tai sähköinen kuumennuselementti. Sytytysjärjestelyjen tarvitsema energiamäärä voi olla säädettävissä.The nozzle may be arranged to contain or be attached to some suitable means for igniting a gas / powder mixture. The means may be, for example, an ignition flame, an electric spark or an electric heating element. The amount of energy required by the ignition arrangements may be adjustable.
55
Kaasun on edullista sisältää happea. Kaasu voi edullisesti olla esimerkiksi ilmaa.The gas is preferably containing oxygen. Preferably, the gas may be air.
Kaasuvirta voidaan tuottaa esimerkiksi käyttämällä painestettua kaasua tai puhallinta. Kaasuvirtauksen nopeutta voidaan säätää sopivaksi esimerkiksi 10 käytettävälle jauhemaiselle aineelle ja/tai suuttimelle.The gas stream can be produced, for example, by using pressurized gas or a blower. The gas flow rate may be adjusted to suit, for example, the powdered substance and / or nozzle used.
Suuttimessa saattaa olla menetelmiä turbulenssin aikaansaamiseksi kaasuvirtauksessa. Turbulenssi voi edullisimmin tapahtua kaasuvirran ydinosassa. Virtauksen vaippaosassa on edullista välttää turbulenssin 15 muodostusta.The nozzle may have methods for generating turbulence in the gas stream. The turbulence can most preferably occur at the core of the gas stream. It is advantageous to avoid turbulence 15 in the flow mantle portion.
Kaasuvirran nopeus voi olla esimerkiksi vähintään 5, 10 tai 15 l/s suuttimen halkaisijan mukaan. Enimmillään kaasuvirran nopeus voi olla esimerkiksi 50, 100 tai 200 l/s tai enemmän. Edullisimmin virtausnopeus on välillä 10 ja 100 l/s.For example, the gas flow rate may be at least 5, 10 or 15 l / s, depending on the diameter of the nozzle. At most, the gas flow rate may be, for example, 50, 100 or 200 l / s or more. Most preferably, the flow rate is between 10 and 100 l / s.
2020
Jauhemaisen aineen syöttönopeus sekoituskammioon ja/tai suuttimeen voi olla esimerkiksi vähintään 5g/s, 10g/s tai 100g/s.The feeding rate of the powdered material to the mixing chamber and / or nozzle may be, for example, at least 5g / s, 10g / s or 100g / s.
Kyseinen jauhe voi olla mitä tahansa sopivaa poltettavaa jauhetta, esimerkiksi 25 puupölyä tai vehnäjauhoa. Ylipäätään mikä tahansa hienojakoinen palava orgaaninen tai epäorgaanien aine on sovellettavissa polttoainejauheeksi.The powder may be any suitable combustible powder, for example 25 wood dusts or wheat flour. In general, any finely divided combustible organic or inorganic substance is applicable as a fuel powder.
o Jauheen hiukkasten vähimmäiskoko (halkaisija) voi olla esimerkiksi 1, 5 tai 10 c0 mikrometriä. Jauheen hiukkasten enimmäiskoko voi olla esimerkiksi 20, 100 tai o ' 30 500 mikrometriä.o The powder may have a minimum particle size (diameter) of, for example, 1, 5 or 10 c0 micrometers. The powder may have a maximum particle size of, for example, 20, 100, or 30500 micrometers.
CVJCVJ
XX
£ Joissakin keksinnön sovelluksissa voidaan käyttää bimodaalista jauhetta, joka co muodostuu hienojakoisesta ja karkeajakoisesta osasta.In some embodiments of the invention, a bimodal powder consisting of a fine particle and a coarse particle may be used.
0000
CVJCVJ
o o 35 Jauhe voi sisältää lisähiukkasia lisäefektien tuottamiseksi. Lisäefekti voi o 00 esimerkiksi olla liekin värin vaihtuminen tai jokin pyrotekninen efekti, kuten 5 räjähdys. Kyseiset lisäefektit voidaan myös saavuttaa syöttämällä jotain sopivaa nestettä kaasuvirtaan.o o 35 The powder may contain additional particles to produce additional effects. The additional effect may be, for example, a change in the color of the flame or a pyrotechnic effect such as an explosion. These additional effects can also be achieved by feeding some suitable liquid into the gas stream.
Kaasu-polttoaine -suhde (litroja ilmaa/grammaa polttoainetta) suuttimessa voi 5 olla vähintään 0,051/g, 0,081/g tai 0,1 l/g ja enimmillään 0,6l/g, 0,8l/g tai 1,01/g. Sopiva suhde riippuu esimerkiksi käytetystä jauhemaisesta aineesta ja sen kosteuspitoisuudesta.The gas-to-fuel ratio (liters of air / gram of fuel) at the nozzle may be at least 0.051 / g, 0.081 / g or 0.1 l / g and at most 0.6 l / g, 0.8 l / g or 1.01 / g . The appropriate ratio will depend, for example, on the powdered material used and its moisture content.
Keksinnön järjestelyjen osien mittasuhteita voidaan muuttaa ja/tai polttoaineen 10 syöttönopeutta ja/tai kaasun virtausnopeutta voidaan sovittaa siten, että tuotetaan liekki, jonka pituus voi olla ainakin 2, 3 tai 4 metriä.The proportions of the components of the arrangements of the invention may be altered and / or the fuel feed rate and / or gas flow rate may be adjusted to produce a flame of at least 2, 3 or 4 meters.
Keksintö koskee myös järjestelyä, joka toteuttaa tässä tekstissä esitetyn menetelmän.The invention also relates to an arrangement which implements the method disclosed herein.
1515
Keksijät ovat yllättäen huomanneet, että tässä tekstissä esitetty menetelmä ja laite sallivat myös pölymäisen aineen polttamisen suhteellisen hitaasti, vaikka aikaisemman vakiintuneen käsityksen mukaan ko. aineen pitäisi palaa räjähdysmäisesti tai ei syttyä lainkaan. Keksijät uskovat, että kaasun virtaus, 20 kuten keksinnön suoritusmuodoista ilmenee, vaikuttaa merkittävästi ym. ilmiöihin. Keksintö ratkaisee aikaisemman tunnetun tekniikan mukaisia puutteita esimerkiksi tuottamalla liekkejä, jotka säteilevät suhteellisen vähän lämpöä, koska aineet palavat epätavallisen hitaasti.The inventors have surprisingly found that the method and apparatus disclosed herein also allow the burning of dusty material relatively slowly, although according to the prior art, the method described in the prior art. the substance should explode explosively or not ignite at all. The inventors believe that the flow of gas, as is evident from the embodiments of the invention, contributes significantly to other phenomena. The invention overcomes the drawbacks of the prior art, for example, by producing flames which emit relatively little heat because the substances burn abnormally slowly.
25 Tässä tekstissä on kuvattu joitakin keksinnön sovelluksia, mutta alan ammattimiehille myös muut keksinnön sovellukset ja adaptaatiot ovat ilmeisiä.Some embodiments of the invention are described herein, but other embodiments and adaptations of the invention will be apparent to those skilled in the art.
o PIIRUSTUSTEN LYHYT ESITTELYo BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
ii
COC/O
0 ^ 30 Seuraavassa keksintö on kuvattu yksityiskohtaisemmin viitaten oheisiin ^ piirustuksiin, joissaThe invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings, in which
CCCC
CLCL
co Kuvio 1 kuvaa järjestelyn esillä olevan keksinnön esimerkinomaisesta 00 g suoritusmuodosta ja o 35 Kuvio 2 kuvaa esillä olevan keksinnön suoritusmuodon esimerkinomaisen o ™ suuttimen ja 6Fig. 1 illustrates an arrangement of an exemplary 00 g embodiment of the present invention; and Fig. 2 illustrates an exemplary o ™ nozzle and 6 embodiment of the present invention.
Kuvio 3 kuvaa esimerkinomaisen suuttimen perustuen toiseen esillä olevan keksinnön suoritusmuotoon.Figure 3 illustrates an exemplary nozzle based on another embodiment of the present invention.
PIIRUSTUSTEN YKSITYISKOHTAINEN SELITYSDETAILED DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
55
Kuvio 1 esittää esillä olevan keksinnön suoritusmuodon esimerkinomaisen järjestelyn. Järjestely sisältää polttoainetankin (fuel silo) 100, joka on yhdistetty alipainesyöttimeen (vacuum injector) 102 liittimen 101 kautta. Liitin voi sisältää välineet 105 polttoaineen (esimerkiksi puupölyn) syötön nopeuden säätelyyn 10 polttoainetankista alipainesyöttimeen. Kaasuvirta alipainesyöttimeen 102 hankitaan puhaltamalla kaasua (esimerkiksi ilmaa) syöttimeen ilmaventtiilin 104 läpi. Joissakin suoritusmuodoissa, esimerkiksi niissä, joissa kaasuvirta hankitaan puhaltimella, ilmaventtiili 104 voi olla valinnainen. Kaasun ja polttoainejauheen dispersio on johdettu alipainesyötöltä suuttimelle 103, jossa se on sytytetty 15 sytytysvälineillä (katso kuvio 2) ja puhallettu ulos järjestelmästä matalaenergisen liekin muodostamiseksi.Figure 1 illustrates an exemplary arrangement of an embodiment of the present invention. The arrangement includes a fuel silo 100 connected to a vacuum injector 102 via a connector 101. The connector may include means 105 for controlling the rate of supply of fuel (e.g., wood dust) from the fuel tank 10 to the vacuum feeder. The gas flow to the vacuum feeder 102 is obtained by blowing gas (e.g., air) into the feeder through the air valve 104. In some embodiments, for example, where the gas flow is obtained by a blower, the air valve 104 may be optional. The gas and fuel powder dispersion is led from a vacuum supply to a nozzle 103 where it is ignited by means of ignition means (see Figure 2) and blown out of the system to form a low energy flame.
Kuvio 2 esittää esillä olevan keksinnön suoritusmuodon suutinta (103 kuvassa 1) yksityiskohtaisemmin. Suutin 200 on yhdistetty liittimeen 201, jonka läpi kaasu 20 virtaa. Yhdessä suoritusmuodossa suuttimen pituus on 150 mm ja ulompi halkaisija 50 mm. Liitin 201 on pituudeltaan 30 mm ja sisähalkaisijaltaan 15 mm. Suuttimen sisällä voi olla rakenteita tai muita järjestelyjä 202, 203 kaasuvirran jakamiseksi ydin- ja vaippaosiin ja sopivan turbulenssin kehittämiseksi virtauksen ydinosassa ennen dispersoidun seoksen sytyttämistä sytytysvälineillä 204.Figure 2 shows a nozzle (103 in Figure 1) of an embodiment of the present invention in more detail. The nozzle 200 is connected to a connector 201 through which gas 20 flows. In one embodiment, the nozzle has a length of 150 mm and an outer diameter of 50 mm. The connector 201 has a length of 30 mm and an inner diameter of 15 mm. Inside the nozzle may be structures or other arrangements 202, 203 for dividing the gas stream into the core and jacket portions and for generating appropriate turbulence in the core stream prior to igniting the dispersed mixture by the ignition means 204.
2525
Kuvio 3 esittää suutinta (103 kuvassa 1) nykyisen keksinnön toisessa ilmentymässä. Suutin sisältää kartiomaisen osan 301 ja sylinterimäisen osan δ 302. Suuttimen mitat voivat olla esimerkiksi samankaltaiset kuin tavallisen 1,5 c0 litran virvoitusjuomapullon, jonka pohja on poistettu. Rei'itetystä teräsliuskasta o ^ 30 valmistettu rakenne (303-305) on kiinnitetty sylinterimäiseen osaan. Reititetyn nauhan (esimerkiksi "Patent Band") leveys voi olla esimerkiksi 1-2 cm. RakenneFigure 3 shows a nozzle (103 in Figure 1) in another embodiment of the present invention. The nozzle includes a conical portion 301 and a cylindrical portion δ 302. The nozzle may, for example, have dimensions similar to a conventional 1.5 c0 liter soft drink bottle with the bottom removed. A structure (303-305) made of perforated steel strip 30 is attached to a cylindrical part. The width of the routed ribbon (e.g. "Patent Band") can be, for example, 1-2 cm. Structure
XX
£ sisältää yhdistävän osan 303, joka kiinnittää rakenteen sylinteriosaan 302.£ includes a connecting member 303 which secures the structure to the cylinder member 302.
co Ohjaava osa 304 jakaa kaasuvirtauksen ydin- ja vaippakomponenttiin. Rakenne ^ 305 muodostaa pienoista turbulenssia kaasun ja jauheen, esimerkiksi puupölyn o 35 tai vehnäjauhon, seosta sisältävän kaasuvirran ydinkomponenttiin.co The control member 304 divides the gas flow into the core and jacket component. The structure 305 forms a slight turbulence in the core component of a gas stream containing a mixture of gas and powder, for example wood dust 35 or wheat flour.
C\JC \ J
77
Seuraavassa esitetään esimerkit kuvioiden 1 ja 2 kuvaaman suoritusmuodon käytöstä. Butaanipoltinta (100g/h) käytettiin ilma- ja polttoaineseoksen sytyttämiseen. 6 bar -paineeseen kykenevää kompressoria ja 20 litran ilmatankkia käytettiin ilman lähteenä. Kuitenkin, yllättävästi, testeissä tarvittiin 5 vain alle 1 bar paine. Tästä johtuen keksijät uskovat, että sopiva kaasuvirtaus on saavutettavissa myös suhteellisen pienitehoisen puhaltimen, esimerkiksi tavallisen kotitalouspölynimuriin verrattavan, avulla.The following shows examples of the use of the embodiment illustrated in Figures 1 and 2. A butane burner (100g / h) was used to ignite the air / fuel mixture. A 6 bar compressor and a 20 liter air tank were used as a source of air. However, surprisingly, the tests required only a pressure of less than 1 bar. As a result, the inventors believe that a suitable gas flow can also be achieved with a relatively low-power fan, for example, comparable to a conventional household vacuum cleaner.
Kun käytettiin kuvissa 1 ja 2 kuvattua järjestelyä käyttäen puupölyä polttoaineena 10 ja ilma-polttoainesuhteena 0,175 l/g, järjestelmä tuotti vaakasuuntaisen 7 metrin pituisen liekin.Using the arrangement illustrated in Figures 1 and 2, using wood dust as fuel 10 and air to fuel ratio of 0.175 l / g, the system produced a horizontal flame of 7 meters in length.
Testeissä liekki paloi keskimäärin 7-8 sekuntia. Jotkut testiajot yrittivät maksimoida liekin paloajan samalla polttoainemäärällä. Näissä testiajoissa 15 paloajat olivat 10-12 sekuntia. Kaikilla kerroilla liekki sammui, kun polttoaine loppui. Näin ollen vaikuttaa, että rajoittamaton polttoaine varasto johtaisi kontrolloidun palamisen rajoittamattomaan kestoon.During the tests, the flame burned for an average of 7-8 seconds. Some test runs tried to maximize the flame burn time with the same amount of fuel. In these test times, the 15 burn times were 10 to 12 seconds. Each time the flame went out when the fuel ran out. Thus, it seems that unlimited fuel storage would result in an unlimited duration of controlled combustion.
Kun käytettiin järjestelmää käyttäen puupölyä (kosteuspitoisuus 4,3%) ja ilma-20 polttoainesuhdetta 0,342 l/g, järjestelmä tuotti vaakasuuntaisen 3,8 metrin pituisen liekin.Using the system using wood dust (moisture content 4.3%) and an air-20 fuel ratio of 0.342 l / g, the system produced a horizontal flame of 3.8 meters in length.
Kun käytettiin järjestelmää käyttäen vehnäjauhoa (kosteuspitoisuus 10%) ja ilma-polttoainesuhdetta 0,099, järjestelmä tuotti vaakasuuntaisen 3 metrin pituisen 25 liekin.When using the system using wheat flour (moisture content 10%) and air to fuel ratio of 0.099, the system produced a horizontal flame of 3 meters in length.
^ Kuten esimerkeissä on näytetty, esillä olevan keksinnön suoritusmuodot o ratkaisevat hienojakoisen jauheen kontrolloidun polttamisen ongelman. Koska ^ vain suhteellisen pieni määrä suhteellisen vähäenergistä polttoainetta tarvitaan o ^ 30 tuottamaan suuri liekki, palamisen vapauttaman energian (kuumuus) määrä on melko pieni. Liekin kontrolloitavuuden on havaittu olevan melko helppoaAs shown in the examples, embodiments of the present invention solve the problem of controlled burning of fine powder. Since only a relatively small amount of relatively low energy fuel is needed to produce a large flame, the amount of energy (heat) released by the combustion is quite small. Flame control has been found to be relatively easy
XX
£ esimerkiksi kontrolloimalla kaasun (ilma) ja/tai polttoaineen syöttönopeutta (feed co rate). Esimerkiksi muutokset polttoaineen syöttönopeudessa ovat käytännössäFor example by controlling the gas (air) and / or feed co-rate. For example, changes in the fuel feed rate are in practice
COC/O
g heti havaittavissa liekissä. Toinen hyöty esillä olevan keksinnön o 35 suoritusmuodoista on se, että toisin kuin aikaisemman vakiintuneen käsityksen 00 mukaisten ratkaisujen polttoaineet, keksinnön erilaisiin suoritusmuotoihin 8 kelpaava polttoaine on turvallista varastoida, kuljettaa, käsitellä ja käyttää. Tyypillisesti mitään lupia ja/tai erityisosaamista tai varovaisuutta ei tarvita polttoainetta käsiteltäessä. Tämän ohella keksinnön erilaisiin suoritusmuotoihin kelpaava polttoaine ei tyypillisesti ole luokiteltu vaaralliseksi materiaaliksi.g immediately visible in the flame. Another advantage of the embodiments of the present invention No. 35 is that, unlike the fuels of the solutions of the prior art 00, the fuel suitable for the various embodiments 8 of the invention is safe to store, transport, handle and use. Typically, no permits and / or special expertise or care is required when handling fuel. In addition, fuel suitable for various embodiments of the invention is typically not classified as hazardous material.
55
Edellä esitetyt esimerkinomaiset suoritusmuodot havainnollistavat alan ammattimiehelle tässä hakemuksessa esitettyä mallia, minkä johdosta on mahdollista suunnitella erilaisia menetelmiä ja järjestelyjä, jotka ammattimiehelle ilmeisellä tavalla hyödyntävät tässä hakemuksessa esitettyä keksinnöllistä 10 ajatusta.The foregoing exemplary embodiments illustrate the pattern disclosed in this application to a person skilled in the art, which makes it possible to design various methods and arrangements which will obviously utilize the inventive concept presented in this application.
δδ
CMCM
CDCD
OO
C\lC \ l
XX
cccc
CLCL
CDCD
COC/O
CMCM
OO
COC/O
OO
OO
CMCM
Claims (7)
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20080283A FI124635B (en) | 2008-04-14 | 2008-04-14 | Low-energy fireplace heater |
| PCT/FI2009/050276 WO2009127784A1 (en) | 2008-04-14 | 2009-04-14 | Low-energy flame thrower arrangement and a related method |
| GB1017115.5A GB2471243B (en) | 2008-04-14 | 2009-04-14 | Low-energy flame thrower arrangement and a related method |
| US12/937,853 US20110033805A1 (en) | 2008-04-14 | 2009-04-14 | Low-energy flame thrower arrangement and a related method |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20080283A FI124635B (en) | 2008-04-14 | 2008-04-14 | Low-energy fireplace heater |
| FI20080283 | 2008-04-14 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI20080283A0 FI20080283A0 (en) | 2008-04-14 |
| FI20080283A FI20080283A (en) | 2009-10-15 |
| FI124635B true FI124635B (en) | 2014-11-14 |
Family
ID=39385853
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI20080283A FI124635B (en) | 2008-04-14 | 2008-04-14 | Low-energy fireplace heater |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20110033805A1 (en) |
| FI (1) | FI124635B (en) |
| GB (1) | GB2471243B (en) |
| WO (1) | WO2009127784A1 (en) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105241317B (en) * | 2015-11-03 | 2018-01-23 | 浏阳市孝文电子科技有限公司 | Cool flame fire-fighting sends out equipment |
| US10948271B1 (en) * | 2017-07-18 | 2021-03-16 | Zhou Xiaowen | Cold fireworks |
| US10852105B1 (en) * | 2017-11-22 | 2020-12-01 | Zhou Xiaowen | Machine for discharging a waterfall of low temperature sparks |
| CN109211025A (en) * | 2018-09-06 | 2019-01-15 | 北京异景科技有限公司 | A kind of no gunpowder cool flame fire-fighting hair equipment |
| CN108992946A (en) * | 2018-10-06 | 2018-12-14 | 北京异景科技有限公司 | A kind of cool flame fire-fighting hair apparatus control system based on smart machine APP |
| US11953297B2 (en) | 2020-04-23 | 2024-04-09 | Dp & Lc Holdings, Llc | Portable flamethrower |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US808513A (en) * | 1904-12-13 | 1905-12-26 | Truman G Palmer | Incandescent gas-lamp. |
| US2270443A (en) * | 1941-03-15 | 1942-01-20 | Jares Joseph | Flame production and control |
| US2565352A (en) * | 1946-10-31 | 1951-08-21 | Hubert H Champney | Smoke pot |
| US3034568A (en) * | 1959-01-12 | 1962-05-15 | Aerojet General Co | Flame thrower |
| US3042109A (en) * | 1960-05-06 | 1962-07-03 | Robert H Peterson Co | Artificial log fire burner |
| US3370932A (en) * | 1963-11-27 | 1968-02-27 | Johnson Coal Cubing Co | Flame coloring product and method of manufacturing same |
| US4472135A (en) * | 1982-02-23 | 1984-09-18 | Raychem Corporation | Flame coloring device |
| GB8326685D0 (en) * | 1983-10-05 | 1983-11-09 | Boc Group Plc | Combustion and burners |
| CN85109436B (en) * | 1985-12-31 | 1988-04-13 | 清华大学 | Burner using coal powder with fire stabilizer |
| US4940407A (en) * | 1988-01-15 | 1990-07-10 | Mobex Corporation | Gas-fired fireplace log set |
| US5392720A (en) * | 1994-06-07 | 1995-02-28 | Riley Stoker Corporation | Flame retaining nozzle tip |
| CA2151308C (en) * | 1994-06-17 | 1999-06-08 | Hideaki Ohta | Pulverized fuel combustion burner |
| US6427599B1 (en) * | 1997-08-29 | 2002-08-06 | Bae Systems Integrated Defense Solutions Inc. | Pyrotechnic compositions and uses therefore |
| SE520973C2 (en) * | 2001-01-19 | 2003-09-16 | Bofors Bepab Ab | Powder engine, gun hybrid gas generator and way to control the burning pressure in a gun engine |
| DE20117854U1 (en) * | 2001-11-02 | 2002-01-10 | Joachims Hinrich | Effect system for generating fire and pyrotechnic effects at entertainment events |
| KR20040091396A (en) * | 2003-04-21 | 2004-10-28 | 주식회사 세인트크로스 | Apparatus for generating color flame |
-
2008
- 2008-04-14 FI FI20080283A patent/FI124635B/en not_active IP Right Cessation
-
2009
- 2009-04-14 GB GB1017115.5A patent/GB2471243B/en not_active Expired - Fee Related
- 2009-04-14 WO PCT/FI2009/050276 patent/WO2009127784A1/en active Application Filing
- 2009-04-14 US US12/937,853 patent/US20110033805A1/en not_active Abandoned
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2471243B (en) | 2012-06-20 |
| GB201017115D0 (en) | 2010-11-24 |
| US20110033805A1 (en) | 2011-02-10 |
| WO2009127784A1 (en) | 2009-10-22 |
| GB2471243A (en) | 2010-12-22 |
| FI20080283A0 (en) | 2008-04-14 |
| FI20080283A (en) | 2009-10-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FI124635B (en) | Low-energy fireplace heater | |
| US7691321B2 (en) | Thermic lance | |
| CA1053561A (en) | Invisible flare burner | |
| Eckhoff | Dust explosions: Fundamentals | |
| US3255802A (en) | Method and apparatus for producing flame jet and controlling temperature and flame stability of same | |
| TW497987B (en) | Process and apparatus for supplying a gaseous mixture | |
| CN108562194A (en) | Novel low-pollution firecracker | |
| US5823759A (en) | Apparatus and method for burning combustible gases | |
| US20110024136A1 (en) | Method for extinguishing a smouldering fire in a silo | |
| EP0913639B1 (en) | Apparatus and method for burning combustible gases | |
| Addai | Investigation of explosion characteristics of multiphase fuel mixtures with air | |
| US5183117A (en) | Fire extinguisher | |
| US20060124322A1 (en) | Method of and material for fire extinguishing | |
| JPS58121969A (en) | Extinguishing of fuel tank fire | |
| WO2004020044A3 (en) | Fire extinguishing training exercise system | |
| RU2330961C1 (en) | Method of methane combustion prevention in coal mines | |
| Schmiermund | The Process of Burning | |
| US394215A (en) | Apparatus for testing mine-gases | |
| RU2262966C2 (en) | Fire-extinguishing method | |
| JPH085019A (en) | Oil burner | |
| Korobeinichev et al. | Impulse spray fire-extinguishing system | |
| Linteris | EFFECT OF CF3H AND CF3Br ON LAMINAR DIFFUSION FLAMES IN NORMAL AND MICROGRAVITY | |
| Buekens | Pollution Control Through Efficient Combustion Technology | |
| Alexander | Combustion of hydrocarbons: A stoichiometry demonstration | |
| JPS59147909A (en) | Combustion method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG | Patent granted |
Ref document number: 124635 Country of ref document: FI Kind code of ref document: B |
|
| MM | Patent lapsed |