燃烧器喷嘴、燃烧器以及表面处理设备的制造方法_3

文档序号:9583481阅读:来源:国知局
二细长气体空间130可连接到燃料源122,其中两个或更多个进料通道彼此间隔开。
[0037]如上所述,来自第一通道和第二通道的喷流在碰撞点108处发生碰撞。为了促成第一通道部分116和第二通道部分118的适当相对位置,第一细长气体空间124和第二细长气体空间130需要从缝隙106偏移。有利的是,细长气体空间124、130中的一个或每个具有线性形式,并且细长气体空间的横截面围绕中心点成点对称。至于碰撞,在水平X方向以及垂直y方向两个方向上,沿着气体空间的长度的中心线距缝隙106可具有非零距离,如图1中所示。有利的是,结构对称,使得第一气体空间124在X方向上(所述方向垂直于缝隙106的方向)从缝隙106的偏移与第二气体空间130从缝隙106的偏移相同。类似地,第一气体空间124在y方向上从出口面表面150的偏移可与第二气体空间130从出口面表面150的偏移相同。换言之,第一细长气体空间124和第二细长气体空间130从缝隙106同等地偏移。
[0038]第一通道112或第二通道114的至少一部分可具有会聚形式,其中通道的更窄横截面位于缝隙106的端部中。流动通道的会聚形式提高了通道内的挥发性物料的喷流速度。因此,通道的会聚形式可用来强化喷流的碰撞并由此确保碰撞点108处的有效混合。或者,从缝隙106开始的第一通道112的部分116的横截面或从缝隙106开始的第二通道114的部分118的横截面不变。
[0039]本发明可应用于各种类型的燃烧器,但具体可用于高燃烧率燃烧器,例如,将氧气或臭氧用作氧化物质的氧-燃料燃烧器。在此类燃烧器中,由于安全原因,预混合燃烧不常用在工业上适用的尺寸中。通过本发明,可实现具有改进的安全水平的预混合燃烧。
[0040]图8说明并入有图1到图3的燃烧器喷嘴的燃烧器850的实施方案。燃烧器850包含充当氧化物质源的第一储料器800以及充当燃料源的第二储料器802。第一储料器连接到喷嘴主体806中的第一输入接口 804,并且第二储料器802连接到喷嘴主体806中的第二输入接口 808。输入流体在喷嘴内单独地流动,直到它们到达缝隙810,其中它们混合成燃烧物料,并且流出喷嘴出口,从而产生火焰,如上所述。由于在碰撞点中进行有效混合,因此,火焰帘比较密集,并且此外,在火焰帘的不同部分中强度非常类似且均匀。
[0041]可将图8的燃烧器850应用于多种目的。例如,可选择或准备氧化物质的燃料,以包含前体化学物质,所述前体化学物质在暴露于火焰的热量时会经历颗粒合成过程。可倚着衬底驱动所产生的颗粒,从而允许颗粒在衬底矩阵中扩散或沉积在表面上,使得出于任何表面处理目的而在衬底上产生表面层。
[0042]图9的表面处理设备900并入有图8的燃烧器850。在操作过程中,燃烧器850射出火焰910,所述火焰将衬底901的表面902更改成改性表面903 (改性的厚度并不按比例),或者或另外,在表面902上长出一个或多个物料层904 (一个或多个层的厚度并不按比例)。燃烧器850和衬底被设置成相对运动,从而允许燃烧器850和火焰910在衬底的各个区域中处理衬底。例如,通过使用辊908相对于燃烧器来移动衬底,可实现所述相对运动。或者或另外,燃烧器可被移动,而衬底可保持静止。衬底可以是连续的衬底(例如,浮法玻璃工艺中的玻璃)或不连续的衬底(例如,矩形玻璃板)。衬底也可以是非平面的衬底,例如,某种3D形状。衬底可包含(例如)玻璃、纸板、纸张、陶瓷或金属。
[0043]在图1、图8和图9中,燃烧器固持在某个位置,使得火焰在垂直向上的方向上射出。然而,燃烧器可定向在任何方向上,例如,以产生水平的火焰或直接向上射出的火焰,或相对于水平或垂直方向定向成任何其他角度。
[0044]当暴露于氧气时,一些前体物料趋于开始在低温下产生聚团颗粒。过早产生的大颗粒通常并不适用于燃烧诱导工艺的期望目的,并且在传统的预混合燃烧器中,此类物料已成问题。如果在预混合期间就已开始生成颗粒,那么生成的颗粒往往会堵塞通道,并且不可控制地增加爆炸的风险。在本发明的构造的情况下,颗粒聚团发生得非常晚,在喷嘴出口之前才发生。作为另外的优点,不良颗粒的量可因此大大减少。这就意味着,可使用所主张的构造来安全地应用借助于常规预混合燃烧器所无法应用的多种物质。
[0045]所属领域的技术人员将显而易见,随着技术的发展,本发明的构思可用各种方式实施。例如,所属领域的技术人员应明白,长度、宽度和深度需要根据应用的流体和喷流速度进行调节。然而,缝隙的长度必须是缝隙宽度的至少五倍。在高燃烧率的应用中,缝隙的长度可(在公差内)扩展到缝隙宽度的至少五十倍。这意味着,甚至在这些难以控制的物质的情况下也可实现非常宽的火焰帘。已经进一步检测到,当缝隙的侧壁中的两个连续周向通路之间的距离为缝隙深度的三分之一或更少时,可实现非常一致的强度。有利的是,在高燃烧率的燃烧器中,缝隙的大小应小于200平方毫米。
[0046]重要的是,至少第一通道和第二通道被构造成在它们相应的碰撞点中混合。然而,所属领域的技术人员应明白,喷嘴主体可包含用于挥发性物料的通往碰撞点的一个或多个另外的通道。例如,此类额外的通道可用来将更多的前体物料包含到发生在燃烧物料的热反应器中的过程中。作为另一实例,此类额外的通道可用来达成燃烧控制物质的混合物可控量。在保护范围内,额外的通道可用于多种另外的目的。
[0047]本发明及其实施方案并不限于上述实例,而是可在权利要求书的范围内变化。
【主权项】
1.一种燃烧器喷嘴(100),其包括: 喷嘴主体(102),其包含缝隙(106)、通往所述缝隙的线形通路(104),所述线形通路在出口面表面(150)中开放; 连接到所述缝隙(106)的多个通道(112,114),其特征在于, 一组第一通道(112)连接到氧化物质源(120),并且一组第二通道(114)连接到燃料源(122); 所述第一通道(112)和第二通道(114)中的每个具有通往所述缝隙的周向通路(110),所述周向通路(110)距所述出口面表面(150) —段非零距离; 所述第一通道(112)和第二通道(114)中的每个形成为朝所述缝隙(106)的侧壁或朝所述缝隙(106)的侧壁中的一个或多个周向通路(110)输出定向管状流。2.根据权利要求1所述的燃烧器喷嘴(100),其特征在于, 所述第一通道(112)的周向通路和所述第二通道(114)的周向通路成对地被布置到所述缝隙(106)的长度,其中从所述出口面表面(150)到所述一对中的所述第一通道(112)的周向通路的距离与从所述出口面表面(150)到所述一对中的所述第二通道(114)的周向通路的距离相同;以及 所述一对中的所述第一通道(112)和所述第二通道(114)定向成彼此相对以输出直接对着所述一对中的相对通道的定向管状流的定向管状流。3.根据权利要求1所述的燃烧器喷嘴(100),其特征在于, 所述第一通道(112)的周向通路和所述第二通道(114)的周向通路被成对布置,其中从所述出口面表面(150)到所述一对中的所述第一通道(112)的周向通路的距离与从所述出口面表面(150)到所述一对中的所述第二通道(114)的周向通路的距离相同,并且所述成对的所述周向通路位于所述缝隙(106)的相对侧中的相对位置中;以及 所述第一通道(112)、所述第二通道(114)或所述一对中的所述第一通道
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