[發明專利]空氣流動控制后殼體構件

有效

• 申請號: 200980146792.0
• 申請日: 2009-09-22
• 公開（公告）號: CN102224379A
• 公開（公告）日: 2011-10-19
• 發明（設計）人: 達塞爾·卡爾靈頓;威廉·凱爾
• 申請（專利權）人: 達塞爾·卡爾靈頓;威廉·凱爾
• 主分類號: F23D14/62
• 分類號: F23D14/62;F23C9/00;F23L7/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 孫紀泉

相關申請的交叉引用

本申請是主張2008年9月22日提交的第61/099,200號的美國臨時專利申請的優先權的正式申請。

技術領域

本發明涉及用于在燃燒器中使用的殼體構件，并且更具體地，本發明涉及一種殼體構件，該殼體構件用于在使空氣或氧氣與氣態燃料或蒸發燃料相混合的燃燒器中使用。

背景技術

使用氣態燃料或液態燃料的燃燒器用于包括鍋爐、管式加熱器、爐子、其它燃氣用具的許多應用以及其它應用中。基本上，這些燃燒器將氣態燃料或液態燃料引入到空氣或氧氣流中。如果使用液態燃料，必須蒸發或霧化該液態燃料。首先，點燃產生的燃料和空氣或氧氣流并使該燃料和空氣或氧氣流作為可見火焰或作為極熱氣體混合物流離開燃燒器的噴嘴。

為了試圖提高例如鍋爐、管式加熱器、爐子及其它燃氣用具的不同應用中的現有技術的水平，進行詳細的研究以使這些上述領域中的每一個中的現有技術水平合格并量化該現有技術水平。研究毫無例外地表明可以對這些領域中的每一個，特別是減少操作成本并減少或消除排放物進行改進。在目前的世界市場中，操作成本和諸如減少或消除排放物的環境條件通常是最顯著爭論點的中的兩個，甚至是大多數行業所面臨的最顯著的爭論點。

值得注意地，在現有技術中顯而易見的是對使用燃燒器以產生熱量的這些各種類型的裝置進行的可能的改進最終不會導致顯著地改進。在現有技術中顯而易見的是，毫無例外地，這些各種類型裝置中的基本問題在于燃燒器的效率低。大多數現有技術的燃燒器的效率僅在大約60％-70％。燃料的不完全燃燒是所有這些裝置所固有的主要問題。此外，燃燒效率低的這種問題是導致行業中以上所述兩個顯著成本(即，操作成本和環境條件)的主要原因。

因此，為了根本上改進諸如鍋爐、管式加熱器、爐子及其它燃氣用具的裝置，已經發現必須顯著并主要地改進使燃燒器的技術設計。更具體地，為了最大化鍋爐、管式加熱器、爐子及其它燃氣用具的設計，根據成本、效率等，需要根本上重新設計為所述鍋爐、管式加熱器、爐子及其它燃氣用具提供動力的燃燒器。如果在鍋爐、管式加熱器、爐子及其它燃氣用具中使用的燃燒器禁止低效率，則改進鍋爐技術、管式加熱器技術、爐子技術等是沒有意義的。

要注意的是已經試圖對各種類型的燃燒器的這種改進在各種領域中已經進行了許多年，但沒有顯著的成就。因此，通常使用對燃燒器系統和采用燃燒器的裝置的其它類型的改進。

用于克服排放物的環境問題的最通常的設計改進為使廢氣再循環。總之，已經發現廢氣的再循環可以用于減少燃燒器系統的整個排放物。然而，具有與這種廢氣的再循環相關聯的問題。最顯著的問題在于廢氣的再循環基本上會增加使燃燒空氣和添加的廢氣的混合物流通過系統所需的能量。例如，通常從排出返回到燃燒器的百分之十(10％)的廢氣再循環的增加通常會導致迫使空氣進入燃燒器系統的風扇所述的功率增加大約40％-45％。顯而易見地，與根據效率并因此根據成本得到的解決方案相比較，這種解決方案是不易被接受的。在考慮大多數廢氣多次通過燃燒器系統是這尤其不易被接受。

具有一種使用來自高速燃燒空氣射流的能量以促進燃燒器系統內再循環的燃燒器系統。這種技術的可行性取決于許多因素，并且如果使用這種技術通常更加難以使相當大的一部分燃燒產物返回到燃燒器，從而使得在許多情況下難以采用該技術。

清楚的是使廢氣再循環以改進排放物不是一種改進燃燒器系統的設計的可行方案。在燃料通過燃燒器系統的情況下使燃料盡可能有效率地燃燒是唯一合理的解決方案；然而，不存在理想的有效的燃燒器。

只有燃燒器和燃燒器技術的基本重新設計將導致產生低排放物的有效燃燒器。燃燒器的基本技術在最近幾十年沒有顯著變化。現有技術的研究已經揭示了根據效率和排放物的被公知為相對有效但沒有隨后所述的本發明有效率的燃燒器的兩個示例。

2009年2月3日授予Kobayashi等人的美國專利No7,484,956公開了使用共同產生的氧氣和氮氣流的低NOx燃燒。通過將烴類燃料供給到稍微富氧大氣中，并且將空氣分離成被分別供給到燃燒裝置中的富氧氣流和富氮氣流通過形成較少的NOx而實現所述烴類燃料的燃燒。