JP2000346345A - 蓄熱バーナー装置 - Google Patents
蓄熱バーナー装置Info
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23L—SUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
- F23L15/00—Heating of air supplied for combustion
- F23L15/02—Arrangements of regenerators
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
- F23D14/46—Details
- F23D14/66—Preheating the combustion air or gas
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23L—SUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
- F23L13/00—Construction of valves or dampers for controlling air supply or draught
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
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Abstract
(57)【要約】
【課題】弁の開閉に要する電力を低減させる一方、摩耗
に起因する弁の故障を防ぐ。 【解決手段】燃焼室2に設けた一対のバーナー8a,8
bに夫々燃焼用空気及び燃焼排ガスが通過する蓄熱体1
a,1bを付設する。そして、前記バーナーの各々に燃
焼用空気を供給する一対の配管10a,10bの分岐点
に3方切替弁6を1つ設置する。また、前記バーナーと
前記配管との接続部の各々に間隙13を設け、且つ、前
記間隙の各々を共有する排気室14を設ける。
に起因する弁の故障を防ぐ。 【解決手段】燃焼室2に設けた一対のバーナー8a,8
bに夫々燃焼用空気及び燃焼排ガスが通過する蓄熱体1
a,1bを付設する。そして、前記バーナーの各々に燃
焼用空気を供給する一対の配管10a,10bの分岐点
に3方切替弁6を1つ設置する。また、前記バーナーと
前記配管との接続部の各々に間隙13を設け、且つ、前
記間隙の各々を共有する排気室14を設ける。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、一対のバーナーを
交互に燃焼させ、一方のバーナーの燃焼時には、炉内の
燃焼排ガスを用いて他方のバーナーの蓄熱体を加熱し、
続いて、前記他方のバーナーの燃焼時には、他方のバー
ナーの蓄熱体に燃焼用空気を通して燃焼用空気を予熱
し、この予熱空気を他方のバーナーの燃焼に供する蓄熱
バーナー装置に関する。
交互に燃焼させ、一方のバーナーの燃焼時には、炉内の
燃焼排ガスを用いて他方のバーナーの蓄熱体を加熱し、
続いて、前記他方のバーナーの燃焼時には、他方のバー
ナーの蓄熱体に燃焼用空気を通して燃焼用空気を予熱
し、この予熱空気を他方のバーナーの燃焼に供する蓄熱
バーナー装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図6及び図7は、蓄熱バーナーを適用し
た燃焼炉の給排気管路を示しており、最小限2つの蓄熱
用セラミックハニカム(以下、蓄熱体と称する)1a,
1bを燃焼炉2の炉壁3に配置し、片方の蓄熱体1aか
ら燃焼用空気aを送り込み、もう一方の蓄熱体1bから
排気するようになっている。そして、排気側の蓄熱体1
bに蓄熱させ、この蓄熱エネルギを次の吸気の加熱に利
用するものであり、例えば、10〜30秒毎に蓄熱体1
a,1bを交互に切り替えて炉内の燃焼を継続するよう
になっている。
た燃焼炉の給排気管路を示しており、最小限2つの蓄熱
用セラミックハニカム(以下、蓄熱体と称する)1a,
1bを燃焼炉2の炉壁3に配置し、片方の蓄熱体1aか
ら燃焼用空気aを送り込み、もう一方の蓄熱体1bから
排気するようになっている。そして、排気側の蓄熱体1
bに蓄熱させ、この蓄熱エネルギを次の吸気の加熱に利
用するものであり、例えば、10〜30秒毎に蓄熱体1
a,1bを交互に切り替えて炉内の燃焼を継続するよう
になっている。
【0003】また、炉内の蓄熱体1a,1bの近傍に燃
料の噴射弁4a,4bを配置し、高温予熱空気中に燃料
fを吹き込んで燃焼を行なっているが、燃料の吹き込み
も蓄熱体1a,1bの切り替えに連動させている。
料の噴射弁4a,4bを配置し、高温予熱空気中に燃料
fを吹き込んで燃焼を行なっているが、燃料の吹き込み
も蓄熱体1a,1bの切り替えに連動させている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図6は給排
気用切替弁として、4つの2方弁5を用い、図7は給排
気用切替弁として2つの3方弁6を用いた例であるが、
何れにせよ、これらの弁の駆動には、電動、油圧、空気
圧、水圧が、適宜、選択されるが、そのエネルギー源に
電力が使用されている。
気用切替弁として、4つの2方弁5を用い、図7は給排
気用切替弁として2つの3方弁6を用いた例であるが、
何れにせよ、これらの弁の駆動には、電動、油圧、空気
圧、水圧が、適宜、選択されるが、そのエネルギー源に
電力が使用されている。
【0005】一方、機械的な弁の開閉には、潤滑油補給
などの維持管理が必要であり、場合によっては、摩耗が
生じ、最悪の場合には、破損して開閉動作の継続ができ
なくなる。
などの維持管理が必要であり、場合によっては、摩耗が
生じ、最悪の場合には、破損して開閉動作の継続ができ
なくなる。
【0006】本発明は、かかる従来の問題に鑑みてなさ
れたものであり、その目的とするところは、弁の開閉駆
動に要する電力の消費量低減を計る一方、摩耗に起因す
る弁の故障を防ぐことができる蓄熱バーナー装置を提供
することにある。
れたものであり、その目的とするところは、弁の開閉駆
動に要する電力の消費量低減を計る一方、摩耗に起因す
る弁の故障を防ぐことができる蓄熱バーナー装置を提供
することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の蓄熱バーナー装置は、燃焼室に、一対のバ
ーナーからなるバーナー群を少なくとも1つ設けると共
に、前記バーナーの各々に燃焼用空気及び燃焼排ガスが
通過する蓄熱体を付設し、前記バーナーの各々に燃焼用
空気を供給する一対の配管の分岐点に1つの3方切替弁
を設置し、前記バーナーと前記配管との接続部の各々に
間隙を設け、該間隙の各々を共有する排気室を設けたこ
とを特徴としている。
め、本発明の蓄熱バーナー装置は、燃焼室に、一対のバ
ーナーからなるバーナー群を少なくとも1つ設けると共
に、前記バーナーの各々に燃焼用空気及び燃焼排ガスが
通過する蓄熱体を付設し、前記バーナーの各々に燃焼用
空気を供給する一対の配管の分岐点に1つの3方切替弁
を設置し、前記バーナーと前記配管との接続部の各々に
間隙を設け、該間隙の各々を共有する排気室を設けたこ
とを特徴としている。
【0008】かかる構成により、燃焼用空気は、3方切
替弁によって切り替えられ、バーナーから排出された燃
焼排ガスは、排気室を通って大気中に排出される。ま
た、本発明のように、前記バーナーの後端部にベルマウ
スを取り付けることにより、燃焼排ガスの圧力損失を低
減できる。
替弁によって切り替えられ、バーナーから排出された燃
焼排ガスは、排気室を通って大気中に排出される。ま
た、本発明のように、前記バーナーの後端部にベルマウ
スを取り付けることにより、燃焼排ガスの圧力損失を低
減できる。
【0009】また、本発明のように、前記3方切替弁に
流体素子型切替弁を適用させることにより、切替弁を切
り替えるための電力が不要になるばかりでなく、摩耗な
どの不具合も皆無になる。
流体素子型切替弁を適用させることにより、切替弁を切
り替えるための電力が不要になるばかりでなく、摩耗な
どの不具合も皆無になる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、図面を参酌しながら本発明
の実施の形態について説明する。
の実施の形態について説明する。
【0011】図1に示すように、本発明の蓄熱バーナー
装置は、燃焼炉(燃焼室)2の炉壁3に、一対のバーナ
ー8a,8bからなるバーナー群9を少なくとも1つ設
けている。
装置は、燃焼炉(燃焼室)2の炉壁3に、一対のバーナ
ー8a,8bからなるバーナー群9を少なくとも1つ設
けている。
【0012】上記各バーナー8a,8bに燃焼用空気を
供給する一対の配管10a,10bの分岐点には、1つ
の3方切替弁6が設けられており、この3方切替弁6を
切り替えることによって送風機11の空気aが空気供給
管12から配管10a,10bに交互に供給されるよう
になっている。従って、3方切替弁6の個数が半減する
ばかりでなく、3方切替弁6の切り替えに要する電力の
消費量も半減し、経済的である。
供給する一対の配管10a,10bの分岐点には、1つ
の3方切替弁6が設けられており、この3方切替弁6を
切り替えることによって送風機11の空気aが空気供給
管12から配管10a,10bに交互に供給されるよう
になっている。従って、3方切替弁6の個数が半減する
ばかりでなく、3方切替弁6の切り替えに要する電力の
消費量も半減し、経済的である。
【0013】上記バーナー8a,8bの各々には、燃焼
空気及び燃焼排ガスが通過する蓄熱体1a,1bが付設
されているが、前記バーナー8a,8bと前記配管10
a,10bとの接続部に夫々すき間εの間隙13が設け
られている。その上、間隙13の各々を共有する排気室
14が燃焼炉2の外側に設けられている。
空気及び燃焼排ガスが通過する蓄熱体1a,1bが付設
されているが、前記バーナー8a,8bと前記配管10
a,10bとの接続部に夫々すき間εの間隙13が設け
られている。その上、間隙13の各々を共有する排気室
14が燃焼炉2の外側に設けられている。
【0014】上記バーナー8a,8bは、蓄熱体1a,
1bに臨むように、燃料噴射弁4a,4bを有してお
り、各燃料噴射弁4a,4bには、燃料ポンプ16から
燃料が供給されるようになっている。そして、各燃料パ
イプ17に開閉弁18が設けられている。
1bに臨むように、燃料噴射弁4a,4bを有してお
り、各燃料噴射弁4a,4bには、燃料ポンプ16から
燃料が供給されるようになっている。そして、各燃料パ
イプ17に開閉弁18が設けられている。
【0015】しかして、3方切替弁6を実線で示すよう
に切り替え(図1参照)、燃焼用空気aが配管10aか
らバーナー8aに供給されると、蓄熱している蓄熱体1
aを通過する間に加熱されて高温の空気になる。この高
温空気に燃焼噴射弁4aから燃料fを噴射すると、激し
く燃焼する。そして、燃焼排ガスは、もう一つのバーナ
ー8bを通過する間に蓄熱体1bに蓄熱し、温度の下が
った燃焼排ガスは、バーナー8bと配管10bとの間の
間隙13を通って排気室14内に流入した後、排気室1
4の排気管19から大気中に放出される。
に切り替え(図1参照)、燃焼用空気aが配管10aか
らバーナー8aに供給されると、蓄熱している蓄熱体1
aを通過する間に加熱されて高温の空気になる。この高
温空気に燃焼噴射弁4aから燃料fを噴射すると、激し
く燃焼する。そして、燃焼排ガスは、もう一つのバーナ
ー8bを通過する間に蓄熱体1bに蓄熱し、温度の下が
った燃焼排ガスは、バーナー8bと配管10bとの間の
間隙13を通って排気室14内に流入した後、排気室1
4の排気管19から大気中に放出される。
【0016】上記の3方切替弁6を破線のように切り替
えると、今度は、燃焼用空気aが配管10bからバーナ
ー8bに供給され、蓄熱体1bを通過する間に加熱され
て高温の空気になる。この高温空気に燃焼噴射弁4bか
ら燃料fを噴射させて燃焼させると、燃焼排ガスは、も
う一つのバーナー8aを通過し、温度の下がった燃焼排
ガスは、バーナー8aと配管10aとの間の間隙13を
通って排気室14内に流入し、排気管19から大気中に
放出される。ところで、図2に示すように、各々のバー
ナー8a,8bの後端部にベルマウス20を取り付ける
と、圧力損失を低減することができる利点がある。
えると、今度は、燃焼用空気aが配管10bからバーナ
ー8bに供給され、蓄熱体1bを通過する間に加熱され
て高温の空気になる。この高温空気に燃焼噴射弁4bか
ら燃料fを噴射させて燃焼させると、燃焼排ガスは、も
う一つのバーナー8aを通過し、温度の下がった燃焼排
ガスは、バーナー8aと配管10aとの間の間隙13を
通って排気室14内に流入し、排気管19から大気中に
放出される。ところで、図2に示すように、各々のバー
ナー8a,8bの後端部にベルマウス20を取り付ける
と、圧力損失を低減することができる利点がある。
【0017】図3に示すように、バーナー8の直径をD
1 、ベルマウス20の長径をD2 、配管10の直径をD
3 、燃焼室2の炉壁3からベルマウス20の先端部まで
の高さをy1 、ベルマウス20と配管10との間の間隙
をy2 、排気室14から突き出ている配管10の突出長
をy3 とすると、ベルマウス20としては、短径が4/
3D1 、長径が2D1 の長円のものが好ましく用いられ
るが、ベルマウス20の長径D2 は、2.3D1 がより
好ましい。
1 、ベルマウス20の長径をD2 、配管10の直径をD
3 、燃焼室2の炉壁3からベルマウス20の先端部まで
の高さをy1 、ベルマウス20と配管10との間の間隙
をy2 、排気室14から突き出ている配管10の突出長
をy3 とすると、ベルマウス20としては、短径が4/
3D1 、長径が2D1 の長円のものが好ましく用いられ
るが、ベルマウス20の長径D2 は、2.3D1 がより
好ましい。
【0018】また、配管10の直径D3 は、0.2〜
0.4D1 の範囲が好ましい。配管10からの吹き出し
空気が混合拡散し、距離によって太くなるから、それを
見越してD3 をD1 より細くする。
0.4D1 の範囲が好ましい。配管10からの吹き出し
空気が混合拡散し、距離によって太くなるから、それを
見越してD3 をD1 より細くする。
【0019】また、y1 ,y3 については、特に、寸法
を規定しないが、y2 は、(1/2〜1)D2 の範囲が
好ましい。この範囲を超えると、空気の吹き出しの混合
攪拌が大きく、新鮮空気だけをベルマウス20に導入す
ることができない。
を規定しないが、y2 は、(1/2〜1)D2 の範囲が
好ましい。この範囲を超えると、空気の吹き出しの混合
攪拌が大きく、新鮮空気だけをベルマウス20に導入す
ることができない。
【0020】一方、図4に示すように、3方切替弁6の
代わりに流体素子型切替弁30を用いると、切替弁を切
り替えるための電力が不要になるばかりでなく、摩耗な
どの不具合も皆無になる。
代わりに流体素子型切替弁30を用いると、切替弁を切
り替えるための電力が不要になるばかりでなく、摩耗な
どの不具合も皆無になる。
【0021】この流体素子型切替弁30は、側壁付着型
素子31と、絞り弁32,33と、空気溜め34から形
成された一種のフィードバック型発信回路構成としたも
のであり、絞り弁32,33の調節と、空気溜め34の
容量設定によって空気供給方向を3方弁のように切り替
えることができ、しかも、切替え方向の変更、即ち、切
替えの周期を空気源の圧力で自力で行なうように形成で
きるようになっている。
素子31と、絞り弁32,33と、空気溜め34から形
成された一種のフィードバック型発信回路構成としたも
のであり、絞り弁32,33の調節と、空気溜め34の
容量設定によって空気供給方向を3方弁のように切り替
えることができ、しかも、切替え方向の変更、即ち、切
替えの周期を空気源の圧力で自力で行なうように形成で
きるようになっている。
【0022】すなわち、絞り32は、配管10a,10
bの各々に設けられる一方、配管10a,10bと側壁
付着型素子31の制御信号空気導入管35a,35b
(図5参照)とを繋ぐバイパス管36a,36bには、
絞り33及び空気溜め34が設けられている。そして、
配管10a,10bに連通する拡管37a,37bの開
度θ1 は、管路の圧力損失を最小にするため、7°に設
定されている。また、拡管37a,37bの間の開き度
θ2 は、24°に設定されている。
bの各々に設けられる一方、配管10a,10bと側壁
付着型素子31の制御信号空気導入管35a,35b
(図5参照)とを繋ぐバイパス管36a,36bには、
絞り33及び空気溜め34が設けられている。そして、
配管10a,10bに連通する拡管37a,37bの開
度θ1 は、管路の圧力損失を最小にするため、7°に設
定されている。また、拡管37a,37bの間の開き度
θ2 は、24°に設定されている。
【0023】図5中、符号38は、空気供給管12に接
続する主ノズルを示している。その他の部品について
は、既に説明した蓄熱バーナー装置(図1参照)の説明
と説明が重複するので、同じ部品に同じ符号を付けて詳
しい説明を省略する。
続する主ノズルを示している。その他の部品について
は、既に説明した蓄熱バーナー装置(図1参照)の説明
と説明が重複するので、同じ部品に同じ符号を付けて詳
しい説明を省略する。
【0024】
【発明の効果】上記のように、本発明は、燃焼室に、一
対のバーナーからなるバーナー群を少なくとも1つ設け
ると共に、前記バーナーの各々に燃焼用空気及び燃焼排
ガスが通過する蓄熱体を付設し、前記バーナーの各々に
燃焼用空気を供給する一対の配管の分岐点に1つの3方
切替弁を設置し、前記バーナーと前記配管との接続部の
各々に間隙を設け、該間隙の各々を共有する排気室を設
けたので、弁の開閉駆動に要する電力の消費量を半減さ
せることができた。また、3方切替弁が1つになた分、
配管系統が簡略化され、設備費を抑制できる一方、メン
テナンスなどが容易になった。
対のバーナーからなるバーナー群を少なくとも1つ設け
ると共に、前記バーナーの各々に燃焼用空気及び燃焼排
ガスが通過する蓄熱体を付設し、前記バーナーの各々に
燃焼用空気を供給する一対の配管の分岐点に1つの3方
切替弁を設置し、前記バーナーと前記配管との接続部の
各々に間隙を設け、該間隙の各々を共有する排気室を設
けたので、弁の開閉駆動に要する電力の消費量を半減さ
せることができた。また、3方切替弁が1つになた分、
配管系統が簡略化され、設備費を抑制できる一方、メン
テナンスなどが容易になった。
【0025】また、本発明のように、前記バーナーの後
端部にベルマウスを取り付けたため、燃焼排ガスの圧力
損失を低減させることができるようになった。また、本
発明のように、前記3方切替弁に流体素子型切替弁を適
用させたため、切替弁を切り替えるための電力が不要に
なるばかりでなく、摩耗などの不具合も皆無になった。
端部にベルマウスを取り付けたため、燃焼排ガスの圧力
損失を低減させることができるようになった。また、本
発明のように、前記3方切替弁に流体素子型切替弁を適
用させたため、切替弁を切り替えるための電力が不要に
なるばかりでなく、摩耗などの不具合も皆無になった。
【図1】本発明に係る蓄熱バーナー装置の概略図であ
る。
る。
【図2】バーナーの後端部にベルマウスを装着させた場
合の要部拡大断面図である。
合の要部拡大断面図である。
【図3】配管、バーナー、間隙の関連寸法説明図であ
る。
る。
【図4】流体素子を用いた蓄熱バーナー装置の概略図で
ある。
ある。
【図5】流体素子の拡大部である。
【図6】2方弁を用いた従来の蓄熱バーナー装置の概略
図である。
図である。
【図7】3方弁を用いた従来の蓄熱バーナー装置の概略
図である。
図である。
a 燃焼用空気 1a,1b 蓄熱体 2 燃焼室 6 3方切替弁 8a,8b バーナー 9 バーナー群 10a,10b 配管 13 間隙 14 排気室
Claims (3)
- 【請求項1】 燃焼室に、一対のバーナーからなるバー
ナー群を少なくとも1つ設けると共に、前記バーナーの
各々に燃焼用空気及び燃焼排ガスが通過する蓄熱体を付
設し、前記バーナーの各々に燃焼用空気を供給する一対
の配管の分岐点に1つの3方切替弁を設置し、前記バー
ナーと前記配管との接続部の各々に間隙を設け、該間隙
の各々を共有する排気室を設けたことを特徴とする蓄熱
バーナー装置。 - 【請求項2】 前記バーナーの後端部にベルマウスを取
り付けた請求項1記載の蓄熱バーナー装置。 - 【請求項3】 前記3方切替弁に流体素子型切替弁を適
用させた請求項1記載の蓄熱バーナー装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11162946A JP2000346345A (ja) | 1999-06-09 | 1999-06-09 | 蓄熱バーナー装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11162946A JP2000346345A (ja) | 1999-06-09 | 1999-06-09 | 蓄熱バーナー装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000346345A true JP2000346345A (ja) | 2000-12-15 |
Family
ID=15764276
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11162946A Withdrawn JP2000346345A (ja) | 1999-06-09 | 1999-06-09 | 蓄熱バーナー装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000346345A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010007547A1 (fr) * | 2008-07-15 | 2010-01-21 | Fives Stein | Dispositif de pilotage de brûleurs regeneratifs |
| JP2010096368A (ja) * | 2008-10-14 | 2010-04-30 | Japan Aerospace Exploration Agency | 流体素子による空気流量配分制御機構を備えた燃焼器 |
-
1999
- 1999-06-09 JP JP11162946A patent/JP2000346345A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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