JP2000146129A - 酸素富化率可変バーナ - Google Patents
酸素富化率可変バーナInfo
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/34—Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery
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- Pre-Mixing And Non-Premixing Gas Burner (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 酸素の富化率を広範囲で自由に選択すること
ができ、かつ安定した火炎を得ることのできる酸素富化
率可変バーナを提供する。 【解決手段】 同心配置した直管状の内外筒体(１)(２)
と、内外筒体(１)(２)間の空間に内筒体(１)を取り囲む
状態で配置した複数の管体(４)とからなる酸素富化燃焼
バーナである。内筒体(１)内を燃料ガス通路に形成す
る。内外筒体(１)(２)間の空間(３)を空気供給路に構成
する。内筒体(１)を取り囲む状態で配置した複数の管体
(４)の内部を酸素供給路に形成する。内筒体(１)の先端
部を外筒体(２)の先端部よりも内側に位置させるととも
に、酸素供給路を形成している各管体(４)の先端部を内
筒体(１)の先端部よりも内側に位置させる。
ができ、かつ安定した火炎を得ることのできる酸素富化
率可変バーナを提供する。 【解決手段】 同心配置した直管状の内外筒体(１)(２)
と、内外筒体(１)(２)間の空間に内筒体(１)を取り囲む
状態で配置した複数の管体(４)とからなる酸素富化燃焼
バーナである。内筒体(１)内を燃料ガス通路に形成す
る。内外筒体(１)(２)間の空間(３)を空気供給路に構成
する。内筒体(１)を取り囲む状態で配置した複数の管体
(４)の内部を酸素供給路に形成する。内筒体(１)の先端
部を外筒体(２)の先端部よりも内側に位置させるととも
に、酸素供給路を形成している各管体(４)の先端部を内
筒体(１)の先端部よりも内側に位置させる。
Description
【０００１】
【発明の属する分野】本発明は、燃焼バーナに関し、特
に酸素を富化した状態で燃焼させる酸素富化率可変バー
ナに関する。
に酸素を富化した状態で燃焼させる酸素富化率可変バー
ナに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、火炎温度や火炎長さを調整す
るものとして、酸素の分圧比率を変化させた酸素富化空
気を使用した酸素空気混合バーナが提供されている。従
来の酸素空気混合バーナとしては、空気に酸素を混合し
た支燃性ガスと燃料ガスとを予混合室に導入し、この予
混合室で混合した空燃混合ガスをバーナーノズルから噴
出させて炉等の燃焼室内で燃焼させるようにしたもの
(図４ａ参照)や、バーナノズルを内外二重管構造に形成
し、内管から燃料ガスを、外管から酸素と空気を混合し
た支燃性ガスをそれぞれ炉等の燃焼室内に噴出させ、バ
ーナノズル先端で混合させるとともに燃焼させるように
したもの(図４ｂ参照)が知られている。
るものとして、酸素の分圧比率を変化させた酸素富化空
気を使用した酸素空気混合バーナが提供されている。従
来の酸素空気混合バーナとしては、空気に酸素を混合し
た支燃性ガスと燃料ガスとを予混合室に導入し、この予
混合室で混合した空燃混合ガスをバーナーノズルから噴
出させて炉等の燃焼室内で燃焼させるようにしたもの
(図４ａ参照)や、バーナノズルを内外二重管構造に形成
し、内管から燃料ガスを、外管から酸素と空気を混合し
た支燃性ガスをそれぞれ炉等の燃焼室内に噴出させ、バ
ーナノズル先端で混合させるとともに燃焼させるように
したもの(図４ｂ参照)が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】燃料ガスと支燃性ガス
とを予混合室に導入し、空燃混合ガスを噴出させる形式
の酸素空気混合バーナでは、予混合室に全ガスを導入す
るようにしてあることから、その構造上酸素富化率を３
０％以上に上昇させると過剰酸素の影響で炎が飛ぶこと
になるから、富化率に限界があるという問題がある。ま
た、予混合室で燃料と支燃性ガスとを混合することか
ら、逆火が生じるが余地が残っていた。
とを予混合室に導入し、空燃混合ガスを噴出させる形式
の酸素空気混合バーナでは、予混合室に全ガスを導入す
るようにしてあることから、その構造上酸素富化率を３
０％以上に上昇させると過剰酸素の影響で炎が飛ぶこと
になるから、富化率に限界があるという問題がある。ま
た、予混合室で燃料と支燃性ガスとを混合することか
ら、逆火が生じるが余地が残っていた。
【０００４】一方、二重管構造にした酸素空気混合バー
ナでは、酸素と空気が混合しにくく、火炎が不安定にな
るという問題があるうえ、富化率を変更しようとする
と、点火酸素量に比べて空気量が圧倒的に大きいことか
ら支燃性ガスのトータル流量の変化が大きく、支燃性ガ
ス流速が不安定になるという問題がある。また、燃焼用
空気と酸素を予混合させる状態となるため、燃焼用空気
中の油分と酸素とが接触して混合室内で燃焼し始めると
いう問題があった。
ナでは、酸素と空気が混合しにくく、火炎が不安定にな
るという問題があるうえ、富化率を変更しようとする
と、点火酸素量に比べて空気量が圧倒的に大きいことか
ら支燃性ガスのトータル流量の変化が大きく、支燃性ガ
ス流速が不安定になるという問題がある。また、燃焼用
空気と酸素を予混合させる状態となるため、燃焼用空気
中の油分と酸素とが接触して混合室内で燃焼し始めると
いう問題があった。
【０００５】本発明はこのような点に着目してなされた
もので、酸素の富化率を広範囲で自由に選択することが
でき、かつ安定した火炎を得ることのできる酸素富化率
可変バーナを提供することを目的とする。
もので、酸素の富化率を広範囲で自由に選択することが
でき、かつ安定した火炎を得ることのできる酸素富化率
可変バーナを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに本発明は、同心配置した直管状の内外筒体と、内外
筒体間の空間に内筒体を取り囲む状態で配置した複数の
管体とからなり、内筒体内を燃料ガス通路に形成し、内
外筒体間の空間を空気供給路に構成し、内筒体を取り囲
む状態で配置した複数の管体の内部を酸素供給路に形成
し、内筒体の先端部を外筒体の先端部よりも内側に位置
させるとともに、酸素供給路を形成している各管体の先
端部を内筒体の先端部よりも内側に位置させたことを特
徴としている。
めに本発明は、同心配置した直管状の内外筒体と、内外
筒体間の空間に内筒体を取り囲む状態で配置した複数の
管体とからなり、内筒体内を燃料ガス通路に形成し、内
外筒体間の空間を空気供給路に構成し、内筒体を取り囲
む状態で配置した複数の管体の内部を酸素供給路に形成
し、内筒体の先端部を外筒体の先端部よりも内側に位置
させるとともに、酸素供給路を形成している各管体の先
端部を内筒体の先端部よりも内側に位置させたことを特
徴としている。
【０００７】
【発明の作用】本発明では、同心配置した直管状の内外
筒体と、内外筒体間の空間に内筒体を取り囲む状態で配
置した複数の管体とでバーナを構成し、内筒体内を燃料
ガス通路に形成し、内外筒体間の空間を空気供給路に構
成し、内筒体を取り囲む状態で配置した複数の管体の内
部を酸素供給路に形成し、内筒体の先端部を外筒体の先
端部よりも内側に位置させるとともに、酸素供給路を形
成している各管体の先端部を内筒体の先端部よりも内側
に位置させていることから、空気中に酸素を噴出して十
分混合させ、この混合支燃性ガス中にプロパンガス等の
燃料ガスを噴出することになり、空気、酸素、燃料を個
別に流量制御することができることになるから、支燃性
ガス中の酸素富化率を自由に設定することができること
になる。これにより、火炎温度を自由に設定することが
できるうえ、安定した長さの火炎を得ることができるこ
とになる。
筒体と、内外筒体間の空間に内筒体を取り囲む状態で配
置した複数の管体とでバーナを構成し、内筒体内を燃料
ガス通路に形成し、内外筒体間の空間を空気供給路に構
成し、内筒体を取り囲む状態で配置した複数の管体の内
部を酸素供給路に形成し、内筒体の先端部を外筒体の先
端部よりも内側に位置させるとともに、酸素供給路を形
成している各管体の先端部を内筒体の先端部よりも内側
に位置させていることから、空気中に酸素を噴出して十
分混合させ、この混合支燃性ガス中にプロパンガス等の
燃料ガスを噴出することになり、空気、酸素、燃料を個
別に流量制御することができることになるから、支燃性
ガス中の酸素富化率を自由に設定することができること
になる。これにより、火炎温度を自由に設定することが
できるうえ、安定した長さの火炎を得ることができるこ
とになる。
【０００８】
【発明の実施の形態】図面は本発明の実施態様を示し、
図１は中央縦断面図である。この酸素富化燃焼バーナ
は、プロパンガス等の液化石油ガス燃料を送給する燃料
ガス供給路となる内筒体(１)と、この内筒体(１)の外周
に内筒体(１)と同心状に配置した外筒体(２)と、この外
筒体(２)の内周面と内筒体(１)の外周面との間の空間
(３)に内筒体(１)の軸芯を中心とする同心円上に内筒体
(１)を取り囲む状態で配置した複数の管体(４)と、内外
筒体(１)(２)及び各管体(４)を保持している本体部分
(５)とで構成してある。
図１は中央縦断面図である。この酸素富化燃焼バーナ
は、プロパンガス等の液化石油ガス燃料を送給する燃料
ガス供給路となる内筒体(１)と、この内筒体(１)の外周
に内筒体(１)と同心状に配置した外筒体(２)と、この外
筒体(２)の内周面と内筒体(１)の外周面との間の空間
(３)に内筒体(１)の軸芯を中心とする同心円上に内筒体
(１)を取り囲む状態で配置した複数の管体(４)と、内外
筒体(１)(２)及び各管体(４)を保持している本体部分
(５)とで構成してある。
【０００９】本体部分(５)は、燃料ガスを供給する燃料
ポート(６)を形成した燃料導入ブロック(７)と、酸素ガ
スを供給する酸素ポート(８)を形成した酸素導入ブロッ
ク(９)と、燃焼用空気を供給する空気ポート(10)を形成
したエア導入ブロック(11)とで構成してある。燃料供給
路となる内筒体(１)はエア導入ブロック(11)及び酸素導
入ブロック(９)を貫通する状態に配置されて両ブロック
(11)(９)に支持され、ブロック(７)に固定されている。
酸素ガス通路となる各管体(４)はエア導入ブロック(11)
を貫通する状態に配置され、エア導入ブロック(11)に出
退移動可能な状態で支持されている。また、外筒体(２)
はエア導入ブロック(11)の先端面部分に固定されてお
り、外筒体(２)の内部で内筒体(１)との間に形成した空
間(３)の基端部は空気ポート(10)に臨んで開口してい
る。したがって、外筒体(２)と内筒体(１)との間に形成
される空間(３)が燃焼用空気の供給路となる。なお、こ
の外筒体(２)は二重管で構成してあり、この二重管の内
部を冷却水通路(12)に形成してある。
ポート(６)を形成した燃料導入ブロック(７)と、酸素ガ
スを供給する酸素ポート(８)を形成した酸素導入ブロッ
ク(９)と、燃焼用空気を供給する空気ポート(10)を形成
したエア導入ブロック(11)とで構成してある。燃料供給
路となる内筒体(１)はエア導入ブロック(11)及び酸素導
入ブロック(９)を貫通する状態に配置されて両ブロック
(11)(９)に支持され、ブロック(７)に固定されている。
酸素ガス通路となる各管体(４)はエア導入ブロック(11)
を貫通する状態に配置され、エア導入ブロック(11)に出
退移動可能な状態で支持されている。また、外筒体(２)
はエア導入ブロック(11)の先端面部分に固定されてお
り、外筒体(２)の内部で内筒体(１)との間に形成した空
間(３)の基端部は空気ポート(10)に臨んで開口してい
る。したがって、外筒体(２)と内筒体(１)との間に形成
される空間(３)が燃焼用空気の供給路となる。なお、こ
の外筒体(２)は二重管で構成してあり、この二重管の内
部を冷却水通路(12)に形成してある。
【００１０】内筒体(１)の先端部は外筒体(２)の内部に
位置しており、酸素供給路となる各管体(４)の先端部は
内筒体(１)の先端部よりもさらに内側に位置させてあ
る。そして、各管体(４)の先端部はノズル(13)に形成し
てある。なお、酸素供給路となる各管体(４)はその中間
部分を内筒体(１)の外周面に固定したホルダー(図示略)
で支持してあり、このホルダーは内外筒体(１)(２)間に
形成した燃焼用空気供給路(３)を閉塞しない形状に形成
してある。
位置しており、酸素供給路となる各管体(４)の先端部は
内筒体(１)の先端部よりもさらに内側に位置させてあ
る。そして、各管体(４)の先端部はノズル(13)に形成し
てある。なお、酸素供給路となる各管体(４)はその中間
部分を内筒体(１)の外周面に固定したホルダー(図示略)
で支持してあり、このホルダーは内外筒体(１)(２)間に
形成した燃焼用空気供給路(３)を閉塞しない形状に形成
してある。
【００１１】図中符号(14)は燃料導入ブロック(７)に接
続した燃料供給管、(15)は酸素導入ブロック(９)に接続
した酸素供給管、(16)はエア導入ブロック(11)に接続し
た燃焼用空気供給管であり、各供給管(14)(15)(16)には
それぞれ流量調整機構が設けてある。
続した燃料供給管、(15)は酸素導入ブロック(９)に接続
した酸素供給管、(16)はエア導入ブロック(11)に接続し
た燃焼用空気供給管であり、各供給管(14)(15)(16)には
それぞれ流量調整機構が設けてある。
【００１２】燃料としてプロパンガスを使用した場合、
燃焼用空気中の酸素濃度と火炎温度は図２に示す関係に
あり、一方の燃焼用空気中の酸素濃度と火炎長さは図３
に示す関係にある。なお、火炎長さは燃焼用空気中の酸
素濃度が２１％(大気混合割合)の時の火炎長を１００％
とした際の割合で示してある。
燃焼用空気中の酸素濃度と火炎温度は図２に示す関係に
あり、一方の燃焼用空気中の酸素濃度と火炎長さは図３
に示す関係にある。なお、火炎長さは燃焼用空気中の酸
素濃度が２１％(大気混合割合)の時の火炎長を１００％
とした際の割合で示してある。
【００１３】上述の構成からなる酸素富化率可変バーナ
では、バーナ部分が炉内に臨む状態で炉体等に本体部分
(５)を固定し、所望の燃焼温度と所望の火炎長さから、
酸素富化率を設定し、その富化率となる量の酸素を酸素
供給管(15)から供給するとともに、燃料供給管(14)から
プロパン等の液化石油ガス燃料を、また燃焼用空気供給
管(16)から酸素富化率の増減に対応して、供給量が調整
された後の燃焼用空気をそれぞれ供給する。
では、バーナ部分が炉内に臨む状態で炉体等に本体部分
(５)を固定し、所望の燃焼温度と所望の火炎長さから、
酸素富化率を設定し、その富化率となる量の酸素を酸素
供給管(15)から供給するとともに、燃料供給管(14)から
プロパン等の液化石油ガス燃料を、また燃焼用空気供給
管(16)から酸素富化率の増減に対応して、供給量が調整
された後の燃焼用空気をそれぞれ供給する。
【００１４】各供給管(14)(15)(16)から供給された酸素
ガス、燃料ガス、燃焼用空気は途中混ざり合うことなく
バーナ先端部まで案内され、着火直前まで個別に供給さ
れることから、逆火が発生することがなくなる。
ガス、燃料ガス、燃焼用空気は途中混ざり合うことなく
バーナ先端部まで案内され、着火直前まで個別に供給さ
れることから、逆火が発生することがなくなる。
【００１５】
【発明の効果】本発明では、同心配置した直管状の内外
筒体と、内外筒体間の空間に内筒体を取り囲む状態で配
置した複数の管体とでバーナを構成し、内筒体内を燃料
ガス通路に形成し、内外筒体間の空間を空気供給路に構
成し、内筒体を取り囲む状態で配置した複数の管体の内
部を酸素供給路に形成し、内筒体の先端部を外筒体の先
端部よりも内側に位置させるとともに、酸素供給路を形
成している各管体の先端部を内筒体の先端部よりも内側
に位置させていることから、空気中に酸素を噴出して十
分混合させ、この混合支燃性ガス中にプロパンガス等の
燃料ガスを噴出することになり、空気、酸素、燃料を個
別に流量制御することができることになるから、支燃性
ガス中の酸素富化率を自由に設定することができること
になる。これにより、火炎温度を自由に設定することが
できるうえ、安定した長さの火炎を得ることができる。
筒体と、内外筒体間の空間に内筒体を取り囲む状態で配
置した複数の管体とでバーナを構成し、内筒体内を燃料
ガス通路に形成し、内外筒体間の空間を空気供給路に構
成し、内筒体を取り囲む状態で配置した複数の管体の内
部を酸素供給路に形成し、内筒体の先端部を外筒体の先
端部よりも内側に位置させるとともに、酸素供給路を形
成している各管体の先端部を内筒体の先端部よりも内側
に位置させていることから、空気中に酸素を噴出して十
分混合させ、この混合支燃性ガス中にプロパンガス等の
燃料ガスを噴出することになり、空気、酸素、燃料を個
別に流量制御することができることになるから、支燃性
ガス中の酸素富化率を自由に設定することができること
になる。これにより、火炎温度を自由に設定することが
できるうえ、安定した長さの火炎を得ることができる。
【００１６】また、燃料ガスや燃焼用空気、富化用酸素
ガスは、バーナ内で別個に供給され、混合直後に点火し
て燃焼することになるから、ガスの雰囲気が燃焼可能範
囲になる時間及び範囲が極めて短く、逆火が発生するこ
とはない。
ガスは、バーナ内で別個に供給され、混合直後に点火し
て燃焼することになるから、ガスの雰囲気が燃焼可能範
囲になる時間及び範囲が極めて短く、逆火が発生するこ
とはない。
【図１】中央縦断面図である。
【図２】酸素富化率と燃焼温度の関係を示す図である。
【図３】酸素富化率と火炎長の関係を示す図である。
【図４】従来の酸素空気混合バーナを概略的に示す図で
あり、図４(ａ)は予混合室構造の酸素空気混合バーナ、
図４(ｂ)は二重管構造の酸素空気混合バーナの概略斜視
図である。
あり、図４(ａ)は予混合室構造の酸素空気混合バーナ、
図４(ｂ)は二重管構造の酸素空気混合バーナの概略斜視
図である。
１…内筒体、２…外筒体、４…管体、３…内外筒体間の
空間。
空間。
Claims (2)
- 【請求項１】 同心配置した直管状の内外筒体(１)(２)
と、内外筒体(１)(２)間の空間に内筒体(１)を取り囲む
状態で配置した複数の管体(４)とからなり、内筒体(１)
内を燃料ガス通路に形成し、内外筒体(１)(２)間の空間
(３)を空気供給路に構成し、内筒体(１)を取り囲む状態
で配置した複数の管体(４)の内部を酸素供給路に形成
し、内筒体(１)の先端部を外筒体(２)の先端部よりも内
側に位置させるとともに、酸素供給路を形成している各
管体(４)の先端部を内筒体(１)の先端部よりも内側に位
置させた酸素富化率可変バーナ。 - 【請求項２】 内筒体(１)を取り囲む状態で配置した各
管体(４)の先端部をノズルに形成した請求項１に記載の
酸素富化率可変バーナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31856998A JP3738141B2 (ja) | 1998-11-10 | 1998-11-10 | 酸素富化率可変バーナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31856998A JP3738141B2 (ja) | 1998-11-10 | 1998-11-10 | 酸素富化率可変バーナ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000146129A true JP2000146129A (ja) | 2000-05-26 |
| JP3738141B2 JP3738141B2 (ja) | 2006-01-25 |
Family
ID=18100607
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31856998A Expired - Fee Related JP3738141B2 (ja) | 1998-11-10 | 1998-11-10 | 酸素富化率可変バーナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3738141B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100867743B1 (ko) * | 2008-07-04 | 2008-11-10 | 박정재 | 산소와 연료의 믹싱효율을 향상시키기 위한 산소노즐이구비된 산소버너 |
| JP2009532661A (ja) * | 2006-04-03 | 2009-09-10 | プラクスエア・テクノロジー・インコーポレイテッド | 酸素燃料燃焼及び空気燃料燃焼の一体化 |
| JP2010500279A (ja) * | 2006-08-15 | 2010-01-07 | ロックウール インターナショナル アー／エス | 鉱物繊維の製造方法及び製造装置 |
| CN102138040A (zh) * | 2008-08-29 | 2011-07-27 | 乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司 | 利用燃烧器组件产生燃烧的方法和所用的燃烧器组件 |
| KR101096316B1 (ko) * | 2002-10-14 | 2011-12-20 | 테르모셀렉트 악티엔게젤샤프트 | 폐기물을 고온에서 가스화시키기 위한 산소 랜스, 및이것의 작동 방법 |
| CN112856454A (zh) * | 2021-01-18 | 2021-05-28 | 煤科院节能技术有限公司 | 废气处理器和废气处理方法 |
| JP2021124212A (ja) * | 2020-01-31 | 2021-08-30 | 大陽日酸株式会社 | 酸素富化バーナ及びその燃焼方法 |
-
1998
- 1998-11-10 JP JP31856998A patent/JP3738141B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US9651248B2 (en) | 2008-08-29 | 2017-05-16 | L'Air Liquide Société Anonyme Pour L'Étude Et L'Exploitation Des Procedes Georges Claude | Method for generating combustion by means of a burner assembly and burner assembly therefore |
| JP2021124212A (ja) * | 2020-01-31 | 2021-08-30 | 大陽日酸株式会社 | 酸素富化バーナ及びその燃焼方法 |
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