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KR970706373A - Underoxidized burner using improved injectors with improved injector - Google Patents

Underoxidized burner using improved injectors with improved injector Download PDF

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Abstract

공기 또는 산소와 혼합되도록 디젤등의 액체 또는 기체 연료를 수용하여 스파크 플러그에 의해 점화시키기 위한 1단 또는 다단 내부 연소실(10)을 가진 저산화 버너에 이용되는 인젝터가 개시된다. 인젝터는 공기 및 연료를 배플(45)을 가진 혼합 장치로 동시에 공급하기 위한 급송 도관들(46,47)을 포함하며 분리되어 분사된 공기 및 연료가 상기 배플에 충돌되어 점화, 연소 및 배기되는 완전한 공기/연료 혼합물로 된다. 상기 인젝터는 연료로부터 최대 수소 H2를 발생시키도록 물과 혼합하기 위해 배출 가스들을 수용한다. 연소실내에서 겹쳐지며 방향이 역전되는 층류가 형성된다.An injector for use in a low-oxidation burner having a one-stage or multi-stage internal combustion chamber (10) for receiving liquid or gaseous fuel such as diesel to be mixed with air or oxygen and ignited by a spark plug is disclosed. The injector includes feed conduits 46, 47 for simultaneously feeding air and fuel to a mixing device with a baffle 45, wherein the separately injected air and fuel are impinged upon the baffle to be ignited, Air / fuel mixture. The injector accommodates the exhaust gas to be mixed with water to generate a maximum hydrogen H 2 from fuel. A laminar flow is formed which overlaps and reverses its direction in the combustion chamber.

Description

개선된 인젝터를 이용한 저산화 버너(underoxidized burner utilizing improved injectors)Underoxidized burner using improved injectors with improved injector

본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음Since this is a trivial issue, I did not include the contents of the text.

제1도는 본 발명의 새로운 인젝터를 이용한 2단 저산화 버너의 개략적인 길이 방향 단면도, 제2도는 새로운 인젝터를 가진 1단 저산화 버너 및 버너 배출구에 물 분사 수단을 포함하는 제1도의 도면과 유사한 단면도.1 is a schematic longitudinal cross-sectional view of a two-stage low-oxidation burner using the novel injector of the present invention, FIG. 2 is similar to the view of FIG. 1, including a single-stage low-oxidation burner with a new injector and a water- Cross-section.

Claims (22)

공기/연료 증기를 제공하도록 공기 및 탄화수소 연료를 0.25-1.0 범위내의 연료농후 화학량론 공기/연료비로 연소시키기 위한 적어도 하나의 내부 연소실을 갖는 버너 수단; 상기 버너 수단에 배치되어 연료 및 공기를 분리하여 상기 연소실내로 도입시키며, 서로 인접하게 종결해 있는 개방 단부들을 가진 공기 흡입 도관 및 연료 흡입 도관을 포함하는 인젝터 수단; 및 상기 공기 흡입 도관 및 연료 흡입 도관의 개방단부들에 인접하게 떨어져 있는 관계로 배치되어 도입된 공기와 연료를 동시에 수용하며, 상기 연소실내에 연료/공기 혼합물을 형성하도록 상기 도입된 공기와 연료를 강제로 충돌하는 관계로 수용하기 위해 상기 개방단부들 둘레의 에지에서 종결하는 연속 측벽내에 편평한 배리어벽을 구비한 컵모양 심블을 포함하는 내부 연소 장치.Burner means having at least one internal combustion chamber for burning air and hydrocarbon fuel at a fuel rich stoichiometric air / fuel ratio in the range of 0.25-1.0 to provide air / fuel vapor; An injector means disposed in the burner means for introducing fuel and air into the combustion chamber, the injector means including an air intake conduit having open ends terminating adjacent to one another and a fuel intake conduit; And an air intake conduit and a fuel intake conduit disposed adjacent to the open ends of the air intake conduit and the fuel intake conduit to receive the introduced air and fuel at the same time and to receive the introduced air and fuel to form a fuel / And a cup-shaped thimble having a flat barrier wall in a continuous sidewall terminating at an edge about the open ends for receiving in a forced collisional relationship. 제1항에 있어서, 상기 배리어벽이 상기 공기/연료 혼합물을 수용하여 방향 전환시킴으로써 그 공기/연료 혼합물을 더욱 혼합하도록 상기 도입되는 공기와 연료의 바로 앞에 배치되는 내부 연소 장치.2. The internal combustion apparatus according to claim 1, wherein the barrier wall is disposed in front of the introduced air and fuel to further mix the air / fuel mixture by receiving and redirecting the air / fuel mixture. 제1항에 있어서, 상기 공기 흡입 도관 및 연료 흡입 도관은 서로 동축방향으로 배치되어 다른 직경을 가지며 그의 개방단부들이 상기 배리어벽에서 등간격으로 떨어져 종결하며 상기 심블 측벽이 상기 개방 단부들에 대해 동축방향으로 배치되는 내부 연소 장치.The fuel pump as claimed in claim 1, wherein the air intake conduit and the fuel intake conduit are coaxially disposed with respect to one another and have different diameters, their open ends are equally spaced apart from the barrier wall and the thimble sidewalls are coaxial with respect to the open ends, Direction. 제1항에 있어서, 상기 공기 흡입 도관 및 연료 도관의 개방 단부들이 서로 떨어져 있는 관계 및 동일 공간에 있는 관계로 대향하고 있으며, 상기 개방 단부들 사이에 배치된 편평한 배플은 그의 대향 측면들 상에서 각각 상기 도입되는 공기와 연료를 직접 수용하는 내부 연소 장치.2. The baffle of claim 1, wherein the open ends of the air intake conduit and the fuel conduit are opposed in spaced relation and in relation to each other in the same space, and a flat baffle disposed between the open ends, An internal combustion device that directly receives introduced air and fuel. 제1항에 있어서, 상기 도관들중 선택된 하나가 폐쇄 단부를 가지며 상기 폐쇄 단부 직전에 다수의 배출 구멍들이 형성되는 내부 연소 장치.The internal combustion apparatus according to claim 1, wherein a selected one of the conduits has a closed end and a plurality of exhaust holes are formed just before the closed end. 제1항에 있어서, 상기 도관의 개방 단부들이 상기 편평한 배리어벽에 대해 동축 방향으로 떨어져 있는 관계로 종결하며 상기 공기/연료 혼합이 심블 측벽의 외측에서 실행되는 내부 연소 장치.2. The internal combustion apparatus according to claim 1, wherein the open ends of the conduit terminate in a coaxially spaced relationship relative to the flat barrier wall and the air / fuel mixing is carried out outside the thimble sidewall. 제1항에 있어서, 상기 연소실을 둘러싸는 절연재료로 된 버너벽; 및 상기 버너 절연벽을 에워싸는 금속벽을 포함하는 내부 연소 장치.2. The apparatus of claim 1, further comprising: a burner wall of insulating material surrounding the combustion chamber; And a metallic wall surrounding the burner insulating wall. 제7항에 있어서, 상기 도관들 및 심블 주위의 상기 연소실에 배치되어 그들 사이에 축소된 치수의 통로를 형성하는 절연재료로 된 배리어링을 포함하는 내부 연소 장치.8. The internal combustion apparatus according to claim 7, comprising a barrier ring of insulating material disposed in the combustion chamber around the conduits and the thimble to form a passage of reduced dimension therebetween. 제2항에 있어서, 상기 공기/연료 혼합물의 연소에 반응하여 수소 및 이산화탄소를 발생시키도록 상기 연소실내에 배치된 촉매 시프트 리액터를 포함하는 내부 연소 장치.3. The internal combustion apparatus according to claim 2, comprising a catalyst shift reactor disposed in the combustion chamber to generate hydrogen and carbon dioxide in response to combustion of the air / fuel mixture. 제9항에 있어서, 상기 공기/연료 혼합물을 점화시키도록 상기 연소실과 소통하는 상기 버너벽상에 작동 가능하게 지지된 점화 수단을 포함하는 내부 연소 장치.10. An internal combustion apparatus according to claim 9, comprising ignition means operatively supported on said burner wall in communication with said combustion chamber to ignite said air / fuel mixture. 제10항에 있어서, 상기 공기/연료 혼합물이 층류를 제공하도록 상기 심블을 떠날때 상기 도관들 둘레로 중첩되어지는 내부 연소 장치.11. The internal combustion engine of claim 10, wherein the air / fuel mixture is superimposed around the conduits when leaving the thimble to provide laminar flow. 제7항에 있어서, 상기 연소실이 상기 절연된 벽을 둘러싸는 절연쉘내에 쌓여있고; 상기 공기 흡입 도관이 상기 절연 쉘과 절연벽 사이에 배치되며 그의 개방단부는 상기 배리어벽에 인접하게 종결하는 내부 연소 장치.8. The method of claim 7, wherein the combustion chamber is stacked in an insulating shell surrounding the insulated wall; Wherein the air intake conduit is disposed between the insulating shell and the insulating wall and an open end thereof terminates adjacent the barrier wall. 제2항에 있어서, 상기 버너 수단이 한쌍의 연소실들을 포함하며 그 중 하나의 연소실에서의 배출수가 상기 인젝터 수단을 통해 다른 연소실로 도입되는 내부 연소 장치.3. The internal combustion apparatus according to claim 2, wherein the burner means includes a pair of combustion chambers, and exhaust water from one of the combustion chambers is introduced into another combustion chamber through the injector means. 제2항에 있어서, 상기 인젝터 수단 둘레의 상기 연소실에 배치된 열교환기; 및 상기 열교환기에 연결되어 상기 인젝터 수단의 공기 흡입 도관으로 액체 상태의 물 또는 증기를 공급하는 가압된 수분 공급원을 포함하는 내부 연소 장치.3. The fuel cell system according to claim 2, further comprising: a heat exchanger disposed in the combustion chamber around the injector means; And a pressurized water supply source connected to the heat exchanger for supplying liquid water or vapor to the air suction conduit of the injector means. 제2항에 있어서, 연소된 상기 공기/연료 혼합물을 압축하도록 상기 연소실의 치수에 비해 축소된 치수의 통로를 제공하는 상기 인젝터 수단 둘레의 상기 연소실에 배치된 배어링을 포함하는 내부 연소 장치.3. The internal combustion apparatus according to claim 2, comprising a bearing ring disposed in the combustion chamber around the injector means to provide a passage of reduced dimension relative to the dimension of the combustion chamber to compress the combusted air / fuel mixture. 공기/연료 증기를 제공하도록 공기 및 탄화수소 연료의 혼합물을 연소시키기 위한 적어도 하나의 내부 연소실을 갖는 버너 수단; 상기 버너 수단에 배치되어 연료 및 공기를 분리하여 상기 연소실내로 도입시키며, 서로에 대해 동축방향 공간으로 인접하게 떨어져 있는 관계로 종결해 있는 개방 단부들을 각각 갖는 공기 흡입 도관 및 연료 흡입 도관을 포함하는 인젝터 수단; 및 상기 공기 흡입 도관 및 연료 흡입 도관의 개방단부들에 인접하게 떨어져 있는 관계로 배치되어 도입된 공기와 연료를 동시에 수용하며, 공기/연료 증기 혼합물을 형성하도록 상기 도입된 공기와 연료를 강제로 충돌되게 하는 관계로 수용하며, 상기 공기/연료 증기 혼합물을 수용하여 방향전환시킴으로써 그 공기/연료 혼합물을 더욱 혼합시키도록 상기 도입되는 공기와 연료의 바로 앞쪽에 배치되는 편평한 벽을 갖는 충격 배리어를 포함하는 저산화 버너.Burner means having at least one internal combustion chamber for burning a mixture of air and hydrocarbon fuel to provide air / fuel vapor; An air intake conduit and a fuel intake conduit disposed in the burner means to separate fuel and air into the combustion chamber and having open ends terminated in a close proximity to each other in a coaxial space, Injector means; And a fuel inlet conduit disposed adjacent to the open ends of the air intake conduit and the fuel intake conduit to receive the introduced air and fuel at the same time and to forcibly collide the introduced air with the fuel to form an air / And a shock barrier having a flat wall disposed in front of the introduced air and fuel to further mix the air / fuel mixture by receiving and redirecting the air / fuel vapor mixture Low oxidation burner. 제16항에 있어서, 연료들에서 최대의 수소 H2를 발생시키도록 상기 공기/연료 증기 혼합물에 첨가되기 위해 상기 공기급송 도관에 연결되는 수분 공급원을 포함하는 저산화 버너.17. The method of claim 16 wherein the low oxidation burner comprises a water supply source coupled to the air feeding conduit to be to generate the maximum of hydrogen H 2 from the fuel addition to the air / fuel vapor mixture. 제17항에 있어서, 상기 공기/연료 증기 혼합물이, 배출되기 전에 방향 전환되어 상기 연소실에 대해 겹쳐서 충돌되는 층류로서 상기 인젝터 수단에서 배출되는 저산화 버너.18. The burner of claim 17, wherein the air / fuel vapor mixture is discharged from the injector means as laminar flow that is redirected before it is discharged and collides against the combustion chamber. 제18항에 있어서, 상기 연소실이 상기 버너 수단의 외측으로 연소된 가스를 이송하기 위한 배출 수단을 가지며, 가압수 공급원; 상기 인젝터 수단에 인접하게 상기 연소실에 종결하는 개방 단부를 가지며 상기 물공급원에 연결되는 물 급송 도관; 및 상기 버너 수단에서 배출구를 통해 배출되는 예비 배출물을 구성하는 연소된 공기/연료 증기 혼합물에 물을 산포시키기 위한 상기 물 급송 도관 구멍에 배치되는 물 산포 수단을 포함하는 저산화 버너.19. The burner according to claim 18, wherein the combustion chamber has a discharge means for transferring the gas burned to the outside of the burner means, the pressurized water supply source; A water feed conduit having an open end terminating in said combustion chamber adjacent said injector means and connected to said water source; And water dispensing means disposed in said water feed conduit hole for dispensing water to a combusted air / fuel vapor mixture constituting a pre-effluent discharged from said burner means through an outlet. 가압수 공급원; 및 연소전에 상기 배출물과 혼합되도록 상기 공급원으로부터 물을 도입하도록 상기 연소실에 배치된 수단을 포함하는, 연소실에서 배출되는 배출물을 생성하는 공기/연료 혼합물의 연소를 위한 저산화 버너.A pressurized water supply source; And means disposed in the combustion chamber for introducing water from the source to be mixed with the effluent before combustion. ≪ Desc / Clms Page number 13 > A low oxidation burner for combustion of an air / fuel mixture producing an exhaust discharged from the combustion chamber. 제20항에 있어서, 상기 배출물과 혼합되도록 상기 연소실내로 물을 도입하여 산포시키도록 상기 물 도입 수단에 포함된 물 산포 수단을 포함하는 저산화 버너.21. The low oxidation burner according to claim 20, comprising water spraying means included in said water introducing means for introducing and dispersing water into said combustion chamber to be mixed with said discharge. 제20항에 있어서, 상기 연소실로 물을 도입하기 위한 수단이 상기 가압수 공급원 및 연소실내의 배출물 사이로 연결되도록 상기 연소실내에 배치된 열교환기를 포함하는 저산화 버너.21. The burner of claim 20, wherein the means for introducing water into the combustion chamber includes a heat exchanger disposed in the combustion chamber such that the means for introducing water into the combustion chamber is connected between the pressurized water supply source and the combustion chamber exhaust. ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.※ Note: It is disclosed by the contents of the first application.
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