JP2004534196A - Injection device and method of using the same - Google Patents

Abstract

【課題】
【解決手段】本発明は、噴射される液体を射出するためのダクト（３２）と、噴射ダクトもしくは領域（４６）と、噴射流体を射出するための少なくともダクト（３４，３６）と、このダクトから、前記噴射ダクトもしくは領域（４６）へと噴射流体を循環させる少なくとも２つのダクト（４０，６０）とを具備し、噴射流体は、前記循環ダクト間で幾つかの部分に分けられる、噴射流体の助けで液体を噴射するための噴射装置に関する。【Task】
The invention provides a duct (32) for ejecting a liquid to be ejected, an ejection duct or area (46), at least a duct (34, 36) for ejecting an ejection fluid, and this duct. And at least two ducts (40, 60) for circulating the injection fluid from the injection duct or region (46), wherein the injection fluid is divided into several parts between the circulation ducts Device for injecting liquid with the help of

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、噴射ガスもしくは噴射流体、特に酸素、により補助される液体噴射の分野に関する。
【０００２】
また、本発明は、噴射補助燃焼もしくは噴射燃焼の分野に関する。
【０００３】
さらに、本発明は、スプレイ、並びに本発明に係わるスプレイを使用するスプレイライン及び噴射方法に関する。
【背景技術】
【０００４】
燃焼のための噴射流体として一般に使用されている流体は、スチームと空気とである。スチームの欠点は、火炎からエネルギーを圧送し、火炎を不安定にする未反応ガスの火炎のコアの中への噴射である。空気に含まれている窒素は、燃焼の間に発生される汚染物、特に、酸化窒素（ＮＯｘ）の源である。かくして、純酸素は、空気の使用の場合には一方では汚染に打勝つように、もしくは、スチームの場合には火炎特性の変化を裂けるように、噴射流体として増加するように使用されている。
【０００５】
本発明は、軽もしくは重燃料油、または他の液体、例えば、排出液体(燃料として機能する)からなる液体を噴射するために使用可能である。また、酸化剤として機能する液体酸素を噴射するためにも使用されうる。燃料として機能する噴射ガスは、気体状の炭化水素である。また、スラッジ、ピッチ、もしくは他の高粘性燃料からなる液体にも適用可能である。
【０００６】
酸素補助燃焼は、多くの分野（ガラスの溶融、非鉄金属の溶融、スチールの再加熱等）に使用されている。使用される燃料のなかには、液体燃料、例えば、軽燃料油もしくは重燃料油を見ることができる。この液体は、連続した燃焼を果たすように噴射される。
【０００７】
液体を噴射（分散）して液滴を形成するために最も一般に使用されている方法の１つは、第２の流体、一般的には、噴射を補助するガスを使用しているものである。
【０００８】
燃焼においては、上記液滴は、火炎の特性（火炎の長さ、安定性等）と、発生物（ＮＯｘ，すす）とに直接影響を及ぼす。かくして、噴射は、液体の燃焼において極めて必要な工程である。
【０００９】
燃焼を安定にさせるために、充分な数の小滴を有するように努力されている。特に、噴射の質は、発生する液滴のサイズにより測られる。一般的に使用されているパラメータは、ＳＭＤ（Sauter Mean Diameter）であり、これは、好ましくは、５０μｍ以下である。
【００１０】
噴射のために応答可能なメカニズムは、概略的に２つの異なるグループに、即ち、衝撃噴射（impact spray）メカニズム(図１（Ａ）)と不安定噴射（destabilization spray）メカニズム(図１（Ｂ）)とに区別され得る。
【００１１】
これらメカニズムは、噴射流体がスプレイ２内でどのように使用されているかで異なる。
【００１２】
第１の場合(図１（Ａ）)、噴射は、液体４と噴射流体６との間、もしくは液体４と壁との間、もしくは、液体とそれ自身との間の衝撃に関連している。かくして、これは、液体ジェットが液滴へと破壊することを助ける噴射流体の運動エネルギーである。
【００１３】
第２の場合(図１（Ｂ）)、噴射は、液体４と噴射流体６との界面での相互作用に依存している。これら相互作用は、増幅つれると噴射ジェットの破壊と液滴の形成とを生じさせる不安定な状態を発生する。この不安定な状態は、より増幅され、界面での速度差(velocity difference)が大きくなるのに従って界面の厚さが薄くなるのに対して有効である。
【００１４】
従来のスプレイは、上記２つのメカニズムの１つのみを使用している。これは、例えば、文献ＵＳ５３９３２２０並びにＵＳ５６８１１６２に開示されたスプレイの場合である。
【００１５】
文献ＵＳ５６８１１６２においては、噴射は、２つの独立し、全く分離した噴射流体の助けにより生じる。
【００１６】
文献ＵＳ５３９３２２０の場合には、完全燃焼を果たすように外側リングの周りに第２の気体状の流体を含む、断何時の噴射流体である。かくして、これは噴射には含まれない。衝撃メカニズムのみが、この文献では使用されている。
【００１７】
所定のスプレイは、不安定メカニズムのみを使用している。これは、例えば、界面での不安定プロセスを良好にするために、全ての流体が平行に流れる文献ＥＰ７５５７２０の場合である。
【００１８】
文献ＵＳ３７３３１６５は、液体燃料の一部を吸引する中心の酸素流を使用している。このようにして得られた混合物は、第１の流体から分離し、空気もしくはスチームである第２の流体により不安定メカニズムのもとで噴射される。
【００１９】
噴射流体を使用する既知の液体スプレイは、２つの広いカデゴリーに、即ち、エアーブラストスプレイと称されているスプレイと、エアーアシストスプレイと称されているスプレイとに分けられている。
【００２０】
この主題において、A．Lefebvre，“Atonization and Sprays“，１９８９，Taylor ＆ Francisによる仕事について述べる。
【００２１】
第１の場合、使用される噴射流体の圧力レベルは、１ないし７バール相対比(bar relative)（平面ジェットエアーブラスト）、もしくは１ないし１０バール相対比（事前ニフイルム状にしたエアーブラスト）である。第２の場合（エアー補助）の場合には、１ないし６バール送対比である。
【００２２】
さらに、正しいスプレイ（噴射）を、即ち、約５０μmの液滴直径（例えば、ＳＭＤ）を有するためには、５バールを超えた相対圧力で噴射流体を動作させる必要がある。
【００２３】
一般的に、約５０ないし１００μｍのＳＭＤを有するような最小圧力は、１．５ｂａｒｇである（幾つかの適用は、５０μｍよりも大きい液滴を許容するけれども）。
【００２４】
従って、これは、酸素吐出システムの噴射ラインに影響する。
【００２５】
従来技術に係わるこのような吐出システムが図２に示されている。
【００２６】
このようなシステムは、吸収技術、特に、ＶＳＡ（Vacuum Swing Adsorption）、ＶＰＳＡ（Vacuum Pressure Swing Adsorption）、もしくはＰＳＡ（Pressure Swing Adsorption）技術により、８８％ないし１００％の純度の酸素を吐出するために使用されている。一般的に、これら種々の技術は、全て、酸素に対する補填物がアルゴン（一般的に２ないし５％）と窒素とであるとういう事実が共通である。アルゴン分子は、酸素分子と非常に良く似ている。また、窒素は、完全には除去することはできないが、この濃度は１％未満に低下され得る。この技術によれば、９７％より大きいアルゴン純度が、容易に達成され得る。
図２において、このようにして酸素を得るための手段が、参照符号１２により示されている。
【００２７】
しかし、このようにして得られる相対酸素圧力は、低く、１バール相対比よりも低い。
【００２８】
この圧力は、低価格のスーパチャジャーにより僅かに高められるが、圧力は、有用的な燃料油の噴射器に対しては不充分のままである。
【００２９】
かくして、コンプレッサー１４が、この手段１２の出力側に設けられている。
【００３０】
さらに、スプレイライン１０は、例えば、幾つかのバーナ供給ラインに分かれる主ライン１６を有する。図２では、１つのスプレイラインのみが示されている。各バーナ供給ラインは、燃焼ライン１７と、噴射器２の所で終端しているスプレイライン１８とに分かれる。そして、この組合わせは、バーナ１９へと続いている。このバーナ１９には、燃料油供給源もまた接続されている。
【００３１】
前記主ライン１６並びにスプレイライン１８の圧力降下は、約１５０ミリバール並びに２５０ミリバールである。
【００３２】
これら圧力降下には、上述されたように、噴射器２を使用するのに必要な１５００ミリバールに足される。
【００３３】
かくして、プラントは、１９００ミリバール近くの圧力で産出される酸素が必要である。
【００３４】
しかし、ＶＳＡの酸素生産の場合には、コンプレッーサ１４の出口の所で得られる圧力は、Ｒｏｏｔｓコンプレッーサの場合には７００ミリバールであり、また、低圧ピストン形式のコンプレッサーの場合には１６００ミリバールである。
【００３５】
ＰＳＡ酸素生産の場合には、コンプレッサー１４の出口での上記圧力は、夫々１１００ミリバール並びに２０００ミリバールである。
【００３６】
特に、低圧ピストンのコンプレッサーのＰＳＡ生産の場合には、２０００ミリバールが達成されうる。これは、理論的には満足するけれども、強要された低圧限界と比較するとギリギリの値である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３７】
かくして、コンプレッサーの出力側の圧力は、酸素スプレイラインに必要な１９００ミリバールを与えるのには不充分である。かくして、酸素噴射を可能にするのに充分なレベルに圧力を高めるであろうスーパチャージャ２０を付加することが必要である。
【００３８】
さらに、上記のようなスーパチャージャは、明かにコストが高くなる。
【００３９】
かくして、提起された問題は、液体燃料、例えば、軽燃料油もしくは重燃料油を噴射することができるようにするためには、低い噴射流体圧で動作可能な噴射器を見出すことである。
【００４０】
また、提起された問題は、図２に示されたようなスプレイラインでスーパチャージャ２０を使用して吐出することが可能にされる噴射器を見出すことである。
【００４１】
また、提起された問題は、満足な平均径と、好ましくは、減じられた圧力とで液滴が発生されることを可能にする新規な装置と新規な噴射方法とを見出すことである。
【課題を解決するための手段】
【００４２】
本発明は、上記問題を解決することを目的とする。最初に本発明は、噴射される液体を射出するためのダクトと、
噴射ダクトもしくは領域と、
噴射流体を射出するための少なくとも１つのダクトと、
この少なくとも１つのダクトから延び、前記噴射ダクトもしくは領域と接続している少なくとも２つの噴出流体の流れダクトとを具備し、噴射流体は、前記流れダクト間で幾つかの部分に分けられる、噴射流体の助けで液体を噴射するための噴射装置に関する。
少なくとも２つの噴射流体の流れダクトの圧力は、この流体の射出圧力を低下させることが可能である。
【００４３】
本発明の他の態様に係われば、本発明は、
噴射される液体を射出するためのダクトと、
噴射流体を射出するための少なくとも１つのダクトと、
噴射される液体のフイルムを形成するための手段と、
前記噴射される液体のフイルムに、噴射流体の第１の部分により衝撃を与える手段と、
前記噴射される液体のフイルムと噴射流体の第２の部分との間の界面での相互作用により不安定性を生じさせる手段とを具備する、噴射流体の助けで液体を噴射するための噴射装置。
【００４４】
前記噴射の動作は、矯正された径（約５０μｍ以下）と、噴射流体の減じられた他相対圧力とを伴う降下を生じさせることを可能にする。
【００４５】
前記噴射される液体のフイルム（１ｍｍ未満であるが０．２５ｍｍよりも厚い厚さを有する）のを形成するための手段は、一実施の形態に係われば、互いに平行で、例えば、ディストリビュータの中心ダクトの外壁と射出器の内壁とにより夫々形成された第１並びに第２の壁を有する。
【００４６】
本発明は、また、噴射流体を供給するための手段と、本発明に係わる噴射装置とを具備する液体を噴射するためのシステムに関する。
【００４７】
また、本発明は、本発明に係わる噴射装置、もしくは、噴射システムを使用する、噴射流体の助けで液体を噴射するための噴射方法に関する。
【００４８】
本発明は、１００ミリバールないし１ミリバールの減じられた圧力で、単一の噴射流体を使用することを可能にする。
【００４９】
かくして、２つの流速のみが、即ち、噴射される液体の流速と噴射流体の流速とが、制御されなければならない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５０】
本発明に係わる噴射器２２の一実施の形態が、図３を参照して以下に説明される。
【００５１】
この図において、ディストリビュータ３１は、中心ダクト３２を有し、ここから噴射される液体が入る。
【００５２】
この装置は、また、２つの側方ダクト３４，３６を有し、これらから噴射流体が入る。これらダクトは、液体の流れる方向で噴射器の中心軸に向かって収束している。
【００５３】
実際には、これら側方ダクト３４，３６は、前記ディストリビュータ３１を囲んだ単一の円筒形のダクトを形成することによっても等価にされ得る。
【００５４】
中心領域４６が、一方では液体が噴出され、他方では噴射流体の流れが終わる噴射領域、即ち、噴射チャンバもしくは噴射ダクトを構成している。
【００５５】
前記噴射流体は、一方では、中心噴射ダクト３８（内径Ｄ_intを有する）を通って、また、他方では射出器４４に形成された１もしくは複数〈例えば１ないし８〉の側方オリフイス４２を通って、前記領域４６の中に射出される。前記中心噴射ダクトには、側方ダクト３６から延びた１つの横方向ダクト４０（もしくは複数、例えば１ないし４の横方向ダクト４０）が終端している。
【００５６】
かくして、噴射流体は、複数の流路を介して射出され、かくして、噴射器を正確に動作させるのに必要な圧力に減じることが可能なようにしている。
【００５７】
噴射される液体は、中心射出ダクト３２から１もしくは複数（例えば、１ないし４）のチャンネル３７の中に流れ、そして、中心噴射ダクト３８の外壁と射出器の内壁との間に形成されたチャンネル４８に入る。これら２つの壁が相対直径Ｄ^- _liq並びにＤ⁺ _liqを有する円筒形の場合には、チャンネル４８内の流れにより発生される液体のフイルムは、（Ｄ⁺ _liq−Ｄ^- _liq）／２の厚さを有する。
【００５８】
このようにして発生される、噴射される液体のフイルムは、側方オリフイス４２を介して射出される噴射液体と出くわし,この結果、衝撃により噴射が生じる。さらに、これは、ダクト３８を通って領域４６の中に射出され、噴射される液体のフイルムに対して平行もしくは正接な方向に指向される噴射流体に対して表面（不安定(destabilization)）相互作用し、かつ、噴射される液体のフイルムの噴射に貢献する。
【００５９】
この結果、２つの噴射メカニズムが同時に生じ、液体を効果的に噴射し、かつ正確に、即ち、約５０μｍ以下の粒径（ＳＭＤ）を生じさせることにより、動作するために必要な圧力に低下させる、助けとなる。
【００６０】
部分３１と部分４４とからなる集合体が、ノズル５０の中に装着されている。このノズルは、円錐部分を有し、一定の断面の端部５４で終端している。また、このノズルは、横方向ダクト、即ち、流路４０と、射出器の軸へと収束する、側方ダクトの部分６０とに分かれる噴射流体流を、これのプロファイルを規定、即ち、案内する。
【００６１】
この部分６０で、側方オリフイス４２を介して射出される噴射流体に正接な成分を加えることが可能である。かくして、噴射流体のこの部分は、一方では、噴射効果を有し、また、他方では、不安定効果を有する。正接方向（もしくは渦巻き）成分は、重要な役割を果たす。即ち、界面近くの軸方向速度成分は、遠心効果により大きくなる。かくして、速度差は、部分的に大きくなる。この結果、渦巻き角度の流れを加えることは、噴射質を高める。
【００６２】
本発明に係わるスプレイは、制御される２つの流速、即ち、液体流速と単一の噴射流体の流速のみをまだ必要としながら、噴射流体の射出圧力を減じさせることができる。
【００６３】
本発明に係わる噴射装置では、噴射流体の上流側の圧力は、燃焼可能な液体、例えば、軽燃料油もしくは重燃料油（例えば、重燃料油の場合には、３００ミリバール）を噴射させるために、１００ミリバールないし１バールである。
【００６４】
このように減じられる圧力は、スーパチャージャを使用しないで、スプレイラインを形成することを可能にする。
【００６５】
従来技術（例えば、ＵＳ５６８１１６２もしくはＵＳ３７３３１６５）は、２つの噴射流体に基づいている。本発明に係われば、２つの噴射メカニズム（衝撃と不安定）が、ほとんど同時に生じる。液体のフイルムは、衝撃（１もしくは複数のチャンネル３２からの流体の運動エネルギーが、液体のフイルムを分解する）と、不安定（ダクト３８からの噴射流体の速度が液体界面を乱す）との両方に直面する。これら２つの現象が両立することにより、動作圧力は、従来技術に対して３倍減じられる。例えば、ＥＰ７５５７２０で推奨されている圧力は、１バールないし５バール相対比であり、また、ＵＳ３７３３１６５で推奨されている圧力は、０．３ないし２kg/cm²G（即ち、０．２９ないし１．９６バール相対比）である。本発明によれば、正確な噴射に必要な圧力は、０．１ないし０．９バールもしくは１バール相対比である。
【００６６】
噴射流体として酸素（８８％ないし１００％の純度）を使用することによる一般的な効果は、特に、噴射流体（例えば、空気が、ＵＳ３７３３１６５並びにＥＦ７５５７２０では噴射流体として使用されている）として一般的に使用されている空気に含まれている窒素の全てもしくはある程度除去することによる、ＮＯｘの減少である。
【００６７】
このＮＯｘの減少は、燃焼のために使用される酸化剤は，また酸素（８８％ないし１００％の純度）である適用に対しては、著しい。
【００６８】
これらの基本的な効果に加えて、低圧酸素の本発明に係わる使用は、以下の付加の効果を果たす。低圧酸素は、低速度である。かくして、噴射される液体ジェットの運動量も，火炎の運動量と同様に小さい。この結果は以下のとおりである
１． 低火炎温度
１． 熱フラックスのより均一な分布
１． 低い耐火並びに最高温度
１． 火炎中に発生するＮＯｘ並びにＳＯｘ低下
１． 低い揮発。
【００６９】
Ｋを液体の質量流量に対する噴射流体の比とすると，本発明に係わる射出器では、０．１＜Ｋ＜１である。
【００７０】
λを中心回路４０〜３８を通って流れる噴射流体の流れのフラクションとすると、本発明に係わる射出器では、０．１＜λ＜０．５である。
【００７１】
かくして、中心回路４０〜３８を通って流れる噴射流体の流速は、液体の質量流量（Ｑ_liq）のλＫ倍に等しい。この結果、最小値は、λＫ＝０．０１に対応し、また、最大値は、λＫ＝０．５に対応する。
【００７２】
次の図は、噴射される流体が、ほぼ１００kg/hの流速の重燃料油Ｎ^。２（ＦＯ２）の場合に、提案された射出器で存在する関係を示す。
【００７３】
図４は、中心直径Ｄintの選定を示しており，所望の液体の流速に対して、Ｄintの選定の領域が以下の条件間の領域により示されている
１． １mmの最少直径（実施可能な理由）
１． ２本の直線Ｖ_min＝２０m/s並びにＶ_max＝２５０m/s（噴霧器内の中心ジェットのための最少速度と最大速度）
１． 中心の噴射流体の最少流速（０．０１Ｑ_liq）並びに最大流速（０．５Ｑ_liq）に対応した２本の曲線。
【００７４】
Ｄintは，好ましくは、２mmないし３mm、もしくは３mmと等しいか近いことが見られ得る。
【００７５】
３mmないし７mmの直径が，全体の所望速度範囲全体に渡る動作を可能にしている。さらに、約３mmの直径は、射出器のサイズを制限することを可能にしている。
【００７６】
図５は、液体流のフイルム（即ち、噴射される液体のフイルムの厚さ）の選定を示している。直径Ｄ⁺ _liq並びにＤ^- _liqは、上記のように規定されている。好ましくは、これは，次の２つの主限界を満足するように見られる
１． 厚さ（Ｄ^- _liq−Ｄ⁺ _liq）／２は、妨害のリスクを避けるために０．２５mmよりも大きい
１． フイルム内の液体の速度は、１m/sよりも早く、１０m/sよりも遅い。
【００７７】
Ｑ_liq＝１００kg/hのためには、０．８mmもしくは０．９mmと１との間の（Ｄ⁺ _liq−Ｄ^- _liq）の値、特に、１mmの値を選ぶことが好ましい。
【００７８】
円錐形のノズルに関しては、長さがＬ_nで内径がＤ_nの端部５４の所で終端している。
【００７９】
これら２つのディメンションは、チャンネル４６を出るガス／液体混合物が、この端部５４の内側のリムに衝撃を与えないように選定されている。
【００８０】
１１°のジェット角度においては、上記状態は、以下の式を与える
０＜Ｌ_n／（Ｄ_n−Ｄ⁺ _liq）＜２．６。
【００８１】
本発明に係わるスプレイは、幾つかの流路、即ち、ダクト（少なくと２で、一方は、図３で符号４０で示されており、他方は符号６０で示されている）間に分布された単一の噴出流体のみを使用している。
【００８２】
２つの流速、即ち、噴出される液体の流速と噴射流体の流速とのみが、制御されなければならない。
【００８３】
さらに、液体のフイルムが発生され、これは、同時に２つの噴射現象、即ち、衝撃と不安定とに晒される。
【００８４】
本発明に係わる噴射装置に使用されるスプレイで使用されている側方オリフイス４２の最少の数は１つである。複数のオリフイス４２が、燃焼領域４６の周囲に対称もしくは非対称に分布され得る。
【００８５】
本発明に係わるスプレイは、上述した図２に示しのと類似したスプレイライン、即ち、酸素吐出システムに使用され得る。このようなスプレイラインは、図６に示されており、ここで、図２で示された参照符号と同じ参照符号が、同じもしくは類似の部材を示している。
【００８６】
特に、手段１２が、吸収により、出力圧力が約３バール相対比以下の純酸素を得るために使用されている。
【００８７】
例えば、主ライン１６は、
サイレンサー１６１（２０ミリバール）と、
熱交換器１６２（２０ミリバール）と、
調節バルブ１６３，１６５（各バルブに対して５ミリバール）と、
４分の一回転バルブ（quarter−turn valve）１６３，１６５（各バルブに対して５ミリバール）と、
流量計１６７（３０ミリバール）と、
一方向バルブ（２０ミリバール）と、
パイプ、ひじ継手等のような種々の部材（４０ミリバール）とを具備する
（図中のブラケットは、各部材での、各部材により生じる圧力降下値を示す）。
【００８８】
合計で、主ライン１６での圧力降下は、約１５０ミリバールである。
【００８９】
符号１６８は、高圧酸素タンク（プラントの通常の動作の間は使用されない）を示す。
【００９０】
各スプレイライン１８が、炉１９に接続されており、一例においては、
４分の一回転バルブ１８１（１０ミリバール）と、
流量計１８２（３０ミリバール）と、
膨張バルブ１９０（１５０ミリバール）と、
ホース１９２（２０ミリバール）と、
パイプ、ひじ継手等のような種々の部材（２５ミリバール）とを具備する。
【００９１】
前記炉１９内の圧力は、代表的には１５ミリバールであり、スプレイライン１８を約２５０ミリバールへと全圧力降下させる。
【００９２】
酸素燃焼は、調節バルブ１８３，４分の一回転バルブ１８４、並びにホース１８５を介してバーナ１９の中に送られる。
【００９３】
かくして、コンプレッサー１４の出力側で必要な圧力は、３００ミリバール（１mmのフイルム並びに３mmのＤ_intで）の射出圧力で動作する、本発明に係わるスプレイ２２の場合には、７００ミリバールである。
【００９４】
上述されたコンプレッサー１４の出力側で利用可能な圧力レベル（ＶＳＡプラントについては、ルートコンプレッサーの場合には７００ミリバール、また、低圧ピストンコンプレッサーの場合には１６００ミリバールである。また、ＰＳＡプラントについては、夫々１１００ミリバール並び゛に２０００ミリバールである）は、噴射のために必要な７００ミリバールを与えるのに充分である。これは、スーパチャジャー２０をプラントから除去させることができる。かくして、図６に示すプラントは、スーパチャジャーを含んでいない。
【００９５】
本発明の設備は、その位置での酸素吐出システム（ＶＳＡ／ＶＰＳＡ／ＰＳＡ）により吐出される酸素の使用を可能し、酸素は、特に吸収により、不純物が本質的にはアルゴン並びに／もしくは窒素であり純度が８８％ないし１００％で吐出される。また、酸素は、５００ないし１９００ミリバール、好ましくは、７００ないし１４００ミリバールの相対圧力で吐出される。
【００９６】
異なる実施の形態は、本発明に係わるスプレイを備えたスプレイライン、即ち、分布システムを構成するために使用され得る。
【００９７】
しかし、図６に示されているように、スプレイラインに膨張バルブ１８４を使用することが望ましい。１００ないし２００ミリバール（好ましくは、１５０ミリバール）の圧力降下を有する膨張バルブを選択することが好ましい。このような膨張バルブの使用は、コンプレッサーから生じる圧力変動（名目上の圧力に対しては,代表的には２５ミリバール）を完全に除去する。かくして、スプレイで一定の圧力を維持することにより、コンプレッサー、バーナのアトチオメトリー、並びにバーナのパワーから生じる圧力変動があっても、一定の火炎特性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】（Ａ）並びに（Ｂ）は、２つの既知の噴射メカニズムの原理を概略的に示す。
【図２】従来技術に係わる既知のスプレイラインを示す。
【図３】本発明に係わる噴射器の一実施の形態を示す。
【図４】本発明に係わる噴射器のパラメータがどのようにして決定されるかを説明する図である。
【図５】本発明に係わる噴射器のパラメータがどのようにして決定されるかを説明する図である。
【図６】本発明に係わる噴射器を使用した、本発明に係わる噴射装置を示す。【Technical field】
[0001]
The present invention relates to the field of liquid injection assisted by a propellant gas or fluid, especially oxygen.
[0002]
The invention also relates to the field of injection-assisted combustion or injection combustion.
[0003]
Furthermore, the invention relates to a spray and to a spray line and a spraying method using the spray according to the invention.
[Background Art]
[0004]
Fluids commonly used as injection fluids for combustion are steam and air. A disadvantage of steam is the injection of unreacted gas into the flame core, which pumps energy from the flame and destabilizes the flame. Nitrogen contained in air is a source of pollutants generated during combustion, especially nitric oxide (NOx). Thus, pure oxygen has been used to increase as a propellant fluid, in the case of air use, to overcome pollution on the one hand, or in the case of steam, to disrupt changes in flame characteristics.
[0005]
The present invention can be used to inject light or heavy fuel oils, or other liquids, for example, liquids comprising exhaust liquids (functioning as fuel). It can also be used to inject liquid oxygen that functions as an oxidant. The injection gas that functions as a fuel is a gaseous hydrocarbon. It is also applicable to liquids consisting of sludge, pitch, or other highly viscous fuels.
[0006]
Oxygen assisted combustion is used in many fields (melting glass, melting non-ferrous metals, reheating steel, etc.). Among the fuels used, liquid fuels, for example light or heavy fuel oils, can be found. This liquid is injected to achieve continuous combustion.
[0007]
One of the most commonly used methods for ejecting (dispersing) a liquid to form droplets is using a second fluid, typically a gas that assists in ejection. .
[0008]
In combustion, the droplets directly affect the characteristics of the flame (flame length, stability, etc.) and the products (NOx, soot). Thus, injection is a very necessary step in the combustion of a liquid.
[0009]
Efforts have been made to have a sufficient number of droplets to stabilize combustion. In particular, the quality of the jet is measured by the size of the generated droplets. A commonly used parameter is SMD (Sauter Mean Diameter), which is preferably less than 50 μm.
[0010]
The mechanisms that can respond for injection generally fall into two distinct groups: an impact spray mechanism (FIG. 1A) and a destabilization spray mechanism (FIG. 1B). ).
[0011]
These mechanisms differ depending on how the spray fluid is used in the spray 2.
[0012]
In the first case (FIG. 1A), the ejection is related to an impact between the liquid 4 and the ejection fluid 6, or between the liquid 4 and the wall, or between the liquid and itself. . Thus, this is the kinetic energy of the jet fluid that helps the liquid jet break up into droplets.
[0013]
In the second case (FIG. 1 (B)), the ejection depends on the interaction at the interface between the liquid 4 and the ejection fluid 6. These interactions create an unstable condition that, when amplified, results in breakage of the jet and droplet formation. This instability is more amplified and is effective against decreasing interface thickness as the velocity difference at the interface increases.
[0014]
Conventional sprays use only one of the above two mechanisms. This is the case, for example, for the sprays disclosed in the documents US Pat. No. 5,393,220 and US Pat. No. 5,681,162.
[0015]
In the document US Pat. No. 5,681,162, the jetting takes place with the help of two independent, completely separate jetting fluids.
[0016]
In the case of document U.S. Pat. No. 5,393,220, it is an emergency injection fluid which contains a second gaseous fluid around the outer ring to effect complete combustion. Thus, this is not included in the injection. Only the impact mechanism is used in this document.
[0017]
Certain sprays use only an unstable mechanism. This is the case, for example, in the document EP 755720 in which all fluids flow in parallel in order to improve the unstable processes at the interface.
[0018]
Document U.S. Pat. No. 3,733,165 uses a central oxygen flow that draws a portion of the liquid fuel. The mixture obtained in this way is separated from the first fluid and injected under an unstable mechanism by a second fluid, which is air or steam.
[0019]
Known liquid sprays that use a propellant fluid are divided into two broad categories: sprays called air blast sprays and sprays called air assisted sprays.
[0020]
In this subject, A.I. Lefebvre, "Atonization and Sprays", 1989, describes work by Taylor & Francis.
[0021]
In the first case, the pressure level of the jetting fluid used is between 1 and 7 bar relative (flat jet air blast) or 1 to 10 bar relative (pre-filmed air blast). . In the second case (air-assisted), a 1 to 6 bar feed contrast.
[0022]
Furthermore, in order to have the correct spray, i.e., having a droplet diameter (e.g., SMD) of about 50 [mu] m, it is necessary to operate the jet fluid at a relative pressure in excess of 5 bar.
[0023]
Generally, the minimum pressure to have an SMD of about 50-100 μm is 1.5 barg (although some applications allow droplets larger than 50 μm).
[0024]
This therefore affects the injection line of the oxygen delivery system.
[0025]
Such a discharge system according to the prior art is shown in FIG.
[0026]
Such systems are intended to deliver oxygen with a purity of 88% to 100% by absorption technology, in particular, Vacuum Swing Adsorption (VSA), Vacuum Pressure Swing Adsorption (VPSA), or Pressure Swing Adsorption (PSA) technology. It is used. In general, these various techniques all share the fact that the supplements to oxygen are argon (typically 2-5%) and nitrogen. Argon molecules are very similar to oxygen molecules. Also, nitrogen cannot be completely removed, but this concentration can be reduced to less than 1%. According to this technique, argon purity greater than 97% can be easily achieved.
In FIG. 2, the means for obtaining oxygen in this way is indicated by reference numeral 12.
[0027]
However, the relative oxygen pressure thus obtained is low, less than 1 bar relative ratio.
[0028]
This pressure is increased slightly by low cost superchargers, but the pressure remains insufficient for useful fuel oil injectors.
[0029]
Thus, a compressor 14 is provided at the output of this means 12.
[0030]
Further, the spray line 10 has, for example, a main line 16 that is divided into several burner supply lines. FIG. 2 shows only one spray line. Each burner supply line is divided into a combustion line 17 and a spray line 18 terminating at the injector 2. This combination continues to the burner 19. A fuel oil supply is also connected to the burner 19.
[0031]
The pressure drop in the main line 16 as well as in the spray line 18 is about 150 mbar and 250 mbar.
[0032]
These pressure drops are in addition to the 1500 mbar required to use injector 2, as described above.
[0033]
Thus, the plant needs oxygen produced at a pressure close to 1900 mbar.
[0034]
However, in the case of oxygen production of VSA, the pressure obtained at the outlet of the compressor 14 is 700 mbar for the Roots compressor and 1600 mbar for the compressor of the low-pressure piston type.
[0035]
In the case of PSA oxygen production, the pressure at the outlet of the compressor 14 is 1100 mbar and 2000 mbar, respectively.
[0036]
In particular, in the case of PSA production of compressors with low-pressure pistons, 2000 mbar can be achieved. This is theoretically satisfactory, but barely compared to the imposed low pressure limit.
DISCLOSURE OF THE INVENTION
[Problems to be solved by the invention]
[0037]
Thus, the pressure at the output of the compressor is insufficient to provide the required 1900 mbar in the oxygen spray line. Thus, it is necessary to add a supercharger 20 that will increase the pressure to a level sufficient to allow oxygen injection.
[0038]
Moreover, such a supercharger is obviously costly.
[0039]
Thus, the problem posed is to find an injector operable at low injection fluid pressure in order to be able to inject a liquid fuel, for example light or heavy fuel oil.
[0040]
Also, the problem posed is to find an injector that is enabled to dispense using the supercharger 20 in a spray line as shown in FIG.
[0041]
Also, the problem posed is to find new devices and new jetting methods which allow droplets to be generated with a satisfactory average diameter and, preferably, with reduced pressure.
[Means for Solving the Problems]
[0042]
An object of the present invention is to solve the above problems. First, the present invention provides a duct for ejecting a liquid to be ejected,
An injection duct or area,
At least one duct for injecting the injection fluid;
At least two jet fluid flow ducts extending from the at least one duct and connected to the jet duct or region, wherein the jet fluid is divided into portions between the flow ducts. Device for injecting a liquid with the aid of
The pressure of the at least two jet fluid flow ducts can reduce the injection pressure of this fluid.
[0043]
According to another aspect of the present invention,
A duct for ejecting the liquid to be ejected,
At least one duct for injecting the injection fluid;
Means for forming a film of liquid to be jetted;
Means for impacting the film of liquid to be ejected with a first portion of the ejecting fluid;
Means for causing instability by interaction at the interface between the film of the liquid to be ejected and the second part of the ejecting fluid, wherein the means for injecting the liquid with the aid of the ejecting fluid.
[0044]
The operation of the injection makes it possible to produce a drop with a corrected diameter (about 50 μm or less) and a reduced other relative pressure of the injection fluid.
[0045]
The means for forming said film of liquid to be jetted (having a thickness of less than 1 mm but greater than 0.25 mm) may be parallel to one another, for example of a distributor, according to one embodiment. It has first and second walls respectively formed by an outer wall of the central duct and an inner wall of the injector.
[0046]
The invention also relates to a system for injecting a liquid comprising means for supplying an ejection fluid and an ejection device according to the invention.
[0047]
The invention also relates to an injection method for injecting a liquid with the aid of an injection fluid, using the injection device or the injection system according to the invention.
[0048]
The invention makes it possible to use a single injection fluid at reduced pressures of 100 mbar to 1 mbar.
[0049]
Thus, only two flow rates have to be controlled: the flow rate of the liquid to be jetted and the flow rate of the jetting fluid.
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
[0050]
One embodiment of the injector 22 according to the present invention is described below with reference to FIG.
[0051]
In this figure, the distributor 31 has a central duct 32, into which the liquid ejected enters.
[0052]
The device also has two side ducts 34, 36, from which the injection fluid enters. These ducts converge towards the central axis of the injector in the direction of liquid flow.
[0053]
In practice, these side ducts 34, 36 can also be equivalent by forming a single cylindrical duct surrounding the distributor 31.
[0054]
The central area 46 constitutes an ejection area, on the one hand, from which liquid is ejected and, on the other hand, the flow of the ejection fluid ends, ie an ejection chamber or ejection duct.
[0055]
The injection fluid passes, on the one hand, through a central injection duct 38 (having an inner diameter D _int ) and, on the other hand, through one or more (eg 1 to 8) side orifices 42 formed in an injector 44. Then, it is injected into the area 46. The central injection duct terminates in one lateral duct 40 (or a plurality, for example one to four lateral ducts 40) extending from the side duct 36.
[0056]
Thus, the jetting fluid is ejected through a plurality of flow paths, thus allowing the pressure to be reduced to the pressure required to operate the injector correctly.
[0057]
The liquid to be injected flows from the central injection duct 32 into one or more (e.g., one to four) channels 37 and the channel formed between the outer wall of the central injection duct 38 and the inner wall of the injector. Enter 48. If the two walls are cylindrical with relative diameters D ^- _liq as well as D ⁺ _liq , the liquid film generated by the flow in channel 48 will have a thickness of (D ⁺ _liq- D ^- _liq ) / 2. Having
[0058]
The film of the liquid to be ejected generated in this way comes into contact with the liquid to be ejected through the lateral orifice 42, and as a result, the impact causes the ejection. In addition, it is ejected into the area 46 through the duct 38 and the surface (destabilization) interaction with the jet fluid directed in a direction parallel or tangent to the film of liquid to be jetted. It acts and contributes to the ejection of the liquid film to be ejected.
[0059]
This results in two jetting mechanisms occurring simultaneously, effectively jetting the liquid and reducing the pressure required to operate by producing a particle size (SMD) that is accurate, ie, less than about 50 μm. Help.
[0060]
An assembly consisting of the part 31 and the part 44 is mounted in the nozzle 50. The nozzle has a conical section and terminates at an end 54 of constant cross section. The nozzle also defines its profile, i.e. guides the jet flow, which is divided into a lateral duct, i.e. the flow path 40, and a side duct section 60, which converges on the axis of the injector. .
[0061]
In this section 60 it is possible to add a tangential component to the jet fluid ejected via the lateral orifice 42. Thus, this part of the ejection fluid has, on the one hand, an ejection effect and, on the other hand, an instability effect. The tangential (or spiral) component plays an important role. That is, the axial velocity component near the interface increases due to the centrifugal effect. Thus, the speed difference is partially large. As a result, adding a swirl angle flow enhances jet quality.
[0062]
The spray according to the present invention can reduce the injection pressure of the injection fluid while still requiring only two controlled flow rates, a liquid flow rate and a single injection fluid flow rate.
[0063]
In the injection device according to the present invention, the pressure on the upstream side of the injection fluid is used to inject a combustible liquid, for example, light fuel oil or heavy fuel oil (for example, 300 mbar in the case of heavy fuel oil). , 100 mbar to 1 bar.
[0064]
This reduced pressure makes it possible to form a spray line without using a supercharger.
[0065]
Prior art (eg, US5681162 or US3733165) is based on two jetting fluids. According to the invention, two injection mechanisms (shock and instability) occur almost simultaneously. Liquid films are both impact (the kinetic energy of the fluid from one or more channels 32 breaks down the liquid film) and unstable (the velocity of the fluid ejected from duct 38 disturbs the liquid interface). Face. Due to the compatibility of these two phenomena, the operating pressure is reduced by a factor of three over the prior art. For example, the pressure recommended in EP 755720 is a relative ratio of 1 bar to 5 bar, and the pressure recommended in US 3733165 is 0.3 to 2 kg / cm ² G (ie 0.29 to 1. 96 bar relative ratio). According to the invention, the pressure required for accurate injection is between 0.1 and 0.9 bar or 1 bar relative.
[0066]
The general effect of using oxygen (88% to 100% purity) as a propellant fluid is especially true for propellant fluids (eg, air is used as propellant fluid in US Pat. No. 3,733,165 and EF755720). NOx reduction by removing all or some of the nitrogen contained in the air used.
[0067]
This NOx reduction is significant for applications where the oxidant used for combustion is also oxygen (88% to 100% purity).
[0068]
In addition to these basic effects, the use according to the invention of low-pressure oxygen has the following additional effects. Low pressure oxygen has a low rate. Thus, the momentum of the jetted liquid jet is as small as the momentum of the flame. The results are as follows1. Low flame temperature 1. More uniform distribution of heat flux Low fire resistance and maximum temperature Reduction of NOx and SOx generated in flame Low volatility.
[0069]
Assuming that K is the ratio of the injection fluid to the mass flow rate of the liquid, in the injector according to the present invention, 0.1 <K <1.
[0070]
Assuming that λ is a fraction of the flow of the jet fluid flowing through the central circuits 40 to 38, in the injector according to the present invention, 0.1 <λ <0.5.
[0071]
Thus, the flow velocity of the jet fluid flowing through the central circuits 40-38 is equal to λK times the liquid mass flow rate (Q _liq ). As a result, the minimum value corresponds to λK = 0.01, and the maximum value corresponds to λK = 0.5.
[0072]
The following figure shows that the injected fluid is heavy fuel oil N 2 at a flow rate of approximately 100 kg / h ^. 2 (FO2) shows the relationship that exists in the proposed injector.
[0073]
FIG. 4 shows the selection of the center diameter Dint, and for the desired liquid flow velocity, the area of Dint selection is indicated by the area between the following conditions: 1mm minimum diameter (reasonable)
1. Two straight lines V _min = 20 m / s and V _max = 250 m / s (minimum and maximum velocities for the central jet in the nebulizer)
1. Two curves corresponding to the minimum flow velocity (0.01 Q _liq ) and the maximum flow velocity (0.5 Q _liq ) of the central injection fluid.
[0074]
It can be seen that Dint is preferably equal to or close to 2 mm to 3 mm, or 3 mm.
[0075]
A diameter of 3 mm to 7 mm allows operation over the entire desired speed range. Furthermore, a diameter of about 3 mm makes it possible to limit the size of the injector.
[0076]
FIG. 5 illustrates the selection of the film of the liquid stream (ie, the thickness of the film of the liquid to be ejected). The diameters D ⁺ _{liq and} D ^- _liq are specified as described above. Preferably, this is seen to satisfy the following two main limits: Thickness (D ^- _liq- D ⁺ _liq ) / 2 is greater than 0.25mm to avoid the risk of interference 1. The speed of the liquid in the film is faster than 1 m / s and slower than 10 m / s.
[0077]
For Q _liq = 100 kg / h, it is preferable to choose a value of (D ⁺ _liq- D ^- _liq ) between 0.8 mm or 0.9 mm and 1, especially a value of 1 mm.
[0078]
For the nozzle conical inner diameter at L _n is terminated at the end 54 of the D _n long.
[0079]
These two dimensions are chosen so that the gas / liquid mixture exiting the channel 46 does not impact the rim inside this end 54.
[0080]
At a jet angle of 11 °, the above condition gives 0 <L _n / (D _n −D ⁺ _liq ) <2.6.
[0081]
The spray according to the invention is distributed between several channels, namely ducts (at least two, one of which is designated by reference numeral 40 in FIG. 3 and the other by reference numeral 60). Only a single jet fluid is used.
[0082]
Only two flow rates, the flow rate of the ejected liquid and the flow rate of the ejected fluid, must be controlled.
[0083]
In addition, a liquid film is generated, which is simultaneously exposed to two jetting phenomena: impact and instability.
[0084]
The minimum number of lateral orifices 42 used in the spray used in the injection device according to the present invention is one. A plurality of orifices 42 may be symmetrically or asymmetrically distributed around the combustion zone 46.
[0085]
The spray according to the present invention may be used in a spray line similar to that shown in FIG. 2 above, ie, an oxygen delivery system. Such a spray line is shown in FIG. 6, where the same reference numbers as in FIG. 2 indicate the same or similar components.
[0086]
In particular, means 12 are used to obtain, by absorption, pure oxygen whose output pressure is less than about 3 bar relative.
[0087]
For example, the main line 16
A silencer 161 (20 mbar),
Heat exchanger 162 (20 mbar),
Regulating valves 163, 165 (5 mbar for each valve);
Quarter-turn valves 163, 165 (5 mbar for each valve);
A flow meter 167 (30 mbar),
A one-way valve (20 mbar),
Various members (40 mbar) such as pipes, elbow joints, etc. (the brackets in the figures indicate the pressure drop value caused by each member at each member).
[0088]
In total, the pressure drop in the main line 16 is about 150 mbar.
[0089]
Reference numeral 168 indicates a high pressure oxygen tank (not used during normal operation of the plant).
[0090]
Each spray line 18 is connected to a furnace 19, and in one example,
A quarter-turn valve 181 (10 mbar),
A flow meter 182 (30 mbar),
An expansion valve 190 (150 mbar);
A hose 192 (20 mbar),
Various members (25 mbar) such as pipes, elbow joints and the like.
[0091]
The pressure in the furnace 19 is typically 15 mbar, causing a total pressure drop of the spray line 18 to about 250 mbar.
[0092]
Oxygen combustion is directed into the burner 19 via a regulating valve 183, a quarter turn valve 184, and a hose 185.
[0093]
Thus, the required pressure at the output of the compressor 14 is 700 mbar in the case of a spray 22 according to the invention, operating at an injection pressure of 300 mbar (with 1 mm film and 3 mm D _int ).
[0094]
The pressure level available at the output of the compressor 14 described above (700 mbar for a root compressor for a VSA plant and 1600 mbar for a low pressure piston compressor. Also for a PSA plant, 1100 mbar and @ 2000 mbar respectively) are sufficient to provide the 700 mbar required for injection. This may cause the supercharger 20 to be removed from the plant. Thus, the plant shown in FIG. 6 does not include a supercharger.
[0095]
The facility of the present invention allows the use of oxygen delivered by an oxygen delivery system (VSA / VPSA / PSA) at that location, where the oxygen is essentially an argon and / or nitrogen impurity, especially by absorption. It is discharged with a purity of 88% to 100%. Also, oxygen is delivered at a relative pressure of 500 to 1900 mbar, preferably 700 to 1400 mbar.
[0096]
Different embodiments can be used to construct a spray line with a spray according to the invention, ie a distribution system.
[0097]
However, it is desirable to use an expansion valve 184 on the spray line, as shown in FIG. It is preferred to choose an expansion valve with a pressure drop of 100 to 200 mbar (preferably 150 mbar). The use of such an expansion valve completely eliminates the pressure fluctuations (typically 25 mbar for nominal pressure) resulting from the compressor. Thus, by maintaining a constant pressure in the spray, constant flame characteristics can be obtained despite pressure fluctuations resulting from compressor, burner attometry, and burner power.
[Brief description of the drawings]
[0098]
1A and 1B schematically show the principle of two known injection mechanisms.
FIG. 2 shows a known spray line according to the prior art.
FIG. 3 shows an embodiment of an injector according to the present invention.
FIG. 4 is a diagram illustrating how the parameters of the injector according to the present invention are determined.
FIG. 5 is a diagram illustrating how the parameters of the injector according to the present invention are determined.
FIG. 6 shows an injection device according to the invention using an injector according to the invention.

Claims (26)

噴射される液体を射出するためのダクト（３２）と、
噴射ダクトもしくは領域（４６）と、
噴射流体を射出するための少なくとも１つのダクト（３４，３６）と、
この少なくとも１つのダクトから延び、前記噴射ダクトもしくは領域（４６）と接続している少なくとも２つの噴出流体の流れダクト（４０，６０）とを具備し、噴射流体は、前記流れダクト間で幾つかの部分に分けられる、噴射流体の助けで液体を噴射するための噴射装置。A duct (32) for ejecting the liquid to be ejected;
An injection duct or area (46);
At least one duct (34, 36) for injecting a jet fluid;
At least two ejection fluid flow ducts (40, 60) extending from the at least one duct and connected to the ejection duct or region (46), wherein the ejection fluid is connected between the flow ducts by some An injection device for injecting a liquid with the aid of an injection fluid. 噴射される液体のフイルムを形成するための手段（４８）と、
前記噴射される液体のフイルムに、噴射流体の第１の部分により衝撃を与える手段（４２）と、
前記噴射される液体のフイルムと噴射流体の第２の部分との間の界面での相互作用により不安定性を生じさせる手段（３８）とを具備する請求項１の噴射装置。Means (48) for forming a film of liquid to be jetted;
Means (42) for impacting said ejected liquid film with a first portion of ejected fluid;
2. A jetting device according to claim 1, further comprising means (38) for causing instability by interaction at an interface between the film of jetted liquid and the second part of the jetting fluid. 噴射される液体を射出するためのダクト（３２）と、
噴射ダクトもしくは領域（４６）と、
噴射流体を射出するための少なくとも１つのダクト（３４，３６）と、
噴射される液体のフイルムを形成するための手段（４８）と、
前記噴射される液体のフイルムに、噴射流体の第１の部分により衝撃を与える手段（４２）と、
前記噴射される液体のフイルムと噴射流体の第２の部分との間の界面での相互作用により不安定性を生じさせる手段（３８）とを具備する、噴射流体の助けで液体を噴射するための噴射装置。A duct (32) for ejecting the liquid to be ejected;
An injection duct or area (46);
At least one duct (34, 36) for injecting a jet fluid;
Means (48) for forming a film of liquid to be jetted;
Means (42) for impacting said ejected liquid film with a first portion of ejected fluid;
Means (38) for causing instability by interaction at the interface between the film of the jetted liquid and the second part of the jetting fluid, for jetting the liquid with the aid of the jetting fluid. Injection device. 前記噴射される液体のフイルムを形成するための手段は、互いに平行な第１並びに第２の壁を有する請求項２もしくは３の噴射装置。4. An apparatus according to claim 2, wherein said means for forming a film of liquid to be ejected has first and second walls parallel to each other. 前記液体のフイルムの厚さは、０．２５mmよりも大きい請求項１ないし３のいずれか１の噴射装置。4. The injection device according to claim 1, wherein the thickness of the liquid film is greater than 0.25 mm. 前記液体のフイルムの厚さは、０．４mmないし０．６mmである請求項５の噴射装置。6. The injection device according to claim 5, wherein the thickness of the liquid film is 0.4 mm to 0.6 mm. 前記液体のフイルムの厚さは、０．５mmに等しい請求項６の噴射装置。7. The injection device according to claim 6, wherein the thickness of the liquid film is equal to 0.5 mm. 前記噴射される液体のフイルムに、噴射流体の第１の部分により衝撃を与える手段（４２）は、噴射される液体のフイルムへともしくは向かって噴射流体の第１の部分を導く手段を有する請求項２ないし７のいずれか１の噴射装置。The means (42) for impacting the jetted liquid film with a first portion of the jetted fluid comprises means for directing the first portion of the jetted fluid toward or toward the jetted liquid film. Item 8. The injection device according to any one of Items 2 to 7. 噴射される液体のフイルムへともしくは向かって噴射流体の第１の部分を導く手段は、前記噴射ダクト（４６）に形成されるか、前記噴射領域（４６）の中に噴射流体の第１の部分を導く少なくとも１つのオリフイス（４２）を有する請求項８の噴射装置。Means for directing a first portion of the jet fluid to or toward the film of liquid to be jetted are formed in the jet duct (46) or in the jet zone (46). 9. An injection device according to claim 8, comprising at least one orifice (42) for directing a part. 前記噴射される液体のフイルムと噴射流体の第２の部分との間の界面での相互作用により不安定性を生じさせる手段は、前記噴射されるフイルムに平行もしくは正接方向に噴射流体の第２の部分を導く手段を有する請求項２ないし９のいずれか１の噴射装置。The means for creating instability due to the interaction at the interface between the film of liquid to be ejected and the second part of the fluid to be ejected is provided by means of the second of the fluid to be ejected in a direction parallel or tangential to the film to be ejected. 10. The injection device according to any one of claims 2 to 9, further comprising means for guiding a part. 前記噴射ダクトもしくは領域（４６）は、内径Ｄ^＋ _liqを有する第１の筒もしくは回転体の形状を有し、また、前記噴射されるフイルムに平行もしくは正接方向に噴射流体の第２の部分を導く手段（３８）は、前記第１の筒の内径よりも小さい外径（Ｄ^- _liq）の第２の筒もしくは回転体の形状を有する中心噴射ダクト（３８）を備えている請求項１０の噴射装置。The jet duct or region (46) has the shape of a first cylinder or rotator having an inner diameter D ⁺ _liq and also _directs a second part of the jet fluid in a direction parallel or tangential to the film to be jetted. 11. The device of claim 10, wherein the guiding means (38) comprises a central injection duct (38) in the form of a second cylinder or a rotating body having an outer diameter (D ^- _liq ) smaller than the inner diameter of the first cylinder. Injection device. 前記中心噴射ダクト（３８）は、２mmないし７mmの内径（Ｄ_liq）を有する請求項１１の噴射装置。The injection device according to claim 11, wherein the central injection duct (38) has an inner diameter (D _liq ) of 2 mm to 7 mm. 前記中心噴射ダクト（３８）は、３mmもしくはこれに近い値の内径（Ｄ_liq）を有する請求項１２の噴射装置。13. The injection device according to claim 12, wherein the central injection duct (38) has an inner diameter ( _Dliq ) of or near 3 mm. 流体噴射の流れダクト（６０）は、前記噴射ダクトもしくは領域（４６）に正接をなす速度成分を噴射流体に与えるための手段を有する請求項１ないし１３のいずれか１の噴射装置。14. The injection device according to any one of the preceding claims, wherein the fluid injection flow duct (60) has means for imparting to the injection fluid a velocity component tangent to the injection duct or region (46). 端部から延びた円錐の外側シエルを有し、この外側シエルの内側の形状は、直径Ｄ_nと長さＬ_nとを有する回転体の筒であり、Ｄ_nとＬ_nとは、領域（４６）からの液体／噴射流体の混合物が、前記端部の内部に衝撃を与えないで流れるように設定されている請求項１ないし１４のいずれか１の噴射装置。It has a conical outer shell extending from its end, the inner shape of which is a barrel of a rotating body having a diameter D _n and a length L _n , wherein D _n and L _n are defined by a region ( 15. The injection device according to any one of claims 1 to 14, wherein the liquid / ejection fluid mixture from 46) is set to flow without impact into the interior of said end. 前記噴射ダクトもしくは領域（４６）は、内径Ｄ⁺ _liqの回転体の筒の形状を有し、Ｄ_nとＬ_nとＤ⁺ _liqとは、０＜Ｌ_n／（Ｄ_n−Ｄ⁺ _liq）＜２．６である請求項１５の噴射装置。The ejection duct or region (46) has the shape of a rotary body of the cylinder inner diameter D ⁺ _liq, The D _n and L _n and _{^{D + liq, 0 <L n}} / (D n -D + liq) 16. The injection device of claim 15, wherein <2.6. 噴射流体を供給するための手段（１２）と、請求項１ないし１６のいずれか１に係わる噴射装置とを具備する液体を噴射するためのシステム。A system for injecting liquid comprising means (12) for supplying an injection fluid and an injection device according to any one of the preceding claims. １もしくは複数の噴射流体の射出ダクト（３４，３６）内で、前記手段（１２）により供給された噴射液体を射出するための噴射ライン（１８）をさらに具備する請求項１７のシステム。18. The system of claim 17, further comprising an injection line (18) for injecting the injection liquid supplied by said means (12) in one or more injection fluid injection ducts (34, 36). 前記手段（１２）は、吸収により酸素を供給するための手段である請求項１７もしくは１８のシステム。19. The system according to claim 17, wherein said means (12) is means for supplying oxygen by absorption. 前記手段（１２）は、３バール相対比未満の圧力で酸素を供給する請求項１９のシステム。20. The system of claim 19, wherein said means (12) supplies oxygen at a pressure less than 3 bar relative ratio. 前記スプレイライン（１８）には、低圧力降下の膨張バルブが設けられている請求項１７ないし２０のいずれか１のシステム。21. The system according to any one of claims 17 to 20, wherein the spray line (18) is provided with a low pressure drop expansion valve. 液体と噴射流体とが、請求項１ないし１６のいずれか１に記載された噴射装置、もしくは、請求項１７ないし２１のいずれか１に記載された噴射システムに射出される、噴射流体の助けで液体を噴射するための噴射方法。Liquid and injection fluid are injected into the injection device according to any one of claims 1 to 16 or the injection system according to any one of claims 17 to 21, with the aid of an injection fluid. An injection method for injecting a liquid. 前記噴射流体は、酸素である請求項２２の方法。23. The method of claim 22, wherein said jetting fluid is oxygen. 前記酸素は、９０％ないし１００％の純度を有している請求項２３の方法。24. The method of claim 23, wherein said oxygen has a purity of 90% to 100%. 前記噴射流体は、１００ミリバールないし１バールの圧力で噴射装置に射出される請求項２２ないし２４のいずれか１の方法。25. The method according to any of claims 22 to 24, wherein the injection fluid is injected into the injection device at a pressure between 100 mbar and 1 bar. 前記噴射される液体は、軽もしくは重燃料油、または液状のペーストでできているか、液体酸素もしくは気体状の炭化水素混合物でできているか、スラッジ、ピッチもしくは高粘性の燃料でできている請求項２２ないし２５のいずれか１の方法。The liquid to be injected is made of light or heavy fuel oil, or liquid paste, liquid oxygen or gaseous hydrocarbon mixture, sludge, pitch or highly viscous fuel. 22. The method according to any one of 22 to 25.

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