燃烧器装置、燃烧器系统和用于控制燃烧的方法制造方法及图纸

提供了方法、燃烧器、设备、和系统来控制离开燃烧器的气体射流在被加热且处于对应的第二较高温度下或者未被加热且处于较低第一温度下时的速度。通过使用温敏磁力阀(104，204，244，300，400，500，600，700，800)，能够使气体的流动转向以便基于该气体的温度来维持该气体被递送至燃烧室时的速度。该温敏磁力阀能够基于铁磁性材料的磁性状态(316，422，534a，640，754a，754b，866)来使该气体的流动转向。该温敏磁力阀的状态基于该气体的温度而改变，以便维持该气体穿过该燃烧器的出口递送至该燃烧室时的速度。因此，能够以大致相等的速度来递送经加热的气体和标准温度的气体，因而维持了火焰大小和形状。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】专利技术背景专利
本文描述的实施例总体上涉及控制流入燃烧室的气体的速度。相关技术的说明许多工业操作采用了加热炉，在加热炉中燃烧燃料和氧化剂，使得燃烧热量可以加热该加热炉中的材料。实例包括将固体材料加热以使之熔化的加热炉，例如熔炼炉，以及加热诸如钢板的物体以升高材料温度(不足以使之熔化)从而便于该材料或物体的成形或其他处理的加热炉。所需的高温一般是通过燃烧天然气等烃类燃料来获得的。这种燃烧产生了气态燃烧产物，也称为烟道气。尤其对于实现从燃烧到有待熔化的固体材料的相对高热传递效率的玻璃熔炼炉，所释放的烟道气一般达到超过1300摄氏度(℃)的温度、并且因此代表了在高温操作中产生的能量的大大浪费，除非该能量可以至少部分地从燃烧产物中回收。回收这种损失能量的一种机理是使用该烟道气将燃烧反应物中的一种或多种反应物(燃料或氧化剂)加以预加热。可以将这些燃烧反应物加热至希望的温度，因而增加在燃烧过程中被递送给加热炉的热量。然而，燃烧反应物的预加热导致了问题。由于燃烧反应物是在给定的空间中被加热的，由于气体的压力升高而导致离开燃烧器的喷射速度增大。喷射速度是气体离开燃烧器时的速度。增大的喷射速度导致在燃烧反应之前的停留时间更短，这可能降低火焰亮度。使用更大直径的管道的更大喷射可以解决这个问题，但这个解决方案在使用较低反应物温度时只会造成新的问题。换言之，与在较高反应物温度下的反应物的速度相比，在较低温度下的反应物的速度减小。克服这个问题的另一种方式是针对标准温度的燃料使用一个管道并且针对热的燃料使用另一个管道，用阀在这两个管道的燃料流之间进行切换。然而，在燃烧技术中使用的常规阀设计是复杂的装置，它们在升高的温度下表现不好、或者根本不工作。进一步，常规的阀需要手动操作(即，人基于温度来操作阀)，这将要求对操作者进行隔离和额外保护的设备。而且，隔离这个阀需要甚至更大的复杂性和花费，以便确保阀可以按惯例方式工作。因此，希望的是燃烧器具有无论气体温度如何改变都自动调节来维持适当喷射速度的功能。因此，本领域需要在燃烧器运行期间基于温度来控制离开燃烧器的气体速度。
技术实现思路
本文描述的实施例总体上涉及用于控制离开燃烧器的气体速度的设备、系统和方法。在一个实施例中，燃烧器装置可以包括与气体源处于流体连接的温敏磁力阀、以及与第一通路相连接的一个或多个第一出口。这些第一出口具有第一截面积。该燃烧器装置还包括与第二通路相连接的一个或多个第二出口。这些第二出口具有累计大于该第一截面积的第二截面积。该温敏磁力阀可以包括磁体、与该磁体处于磁性连接的铁磁性材料、以及形成了该第一通路和第二通路的流量控制结构。在另一个实施例中，燃烧器系统可以包括：具有磁体和铁磁性材料的温敏磁力阀；联接至该温敏阀上的气体源；第一燃烧器出口，该第一燃烧器出口联接该温敏磁力阀并且其大小被确定为准许处于第一温度的气体以第一速度离开该第一燃烧器出口；以及第二燃烧器出口，该第二燃烧器出口联接该温敏磁力阀并且其大小被确定为准许处于第二温度的该气体以该第一速度离开该第二燃烧器出口，其中该第一燃烧器出口和该第二燃烧器出口具有不同的截面积，并且其中该铁磁性材料在磁性联接至该磁体上时阻挡该第一燃烧器出口并且在与该磁体脱联接时释放该第一燃烧器出口。在另一个实施例中，用于控制燃烧的方法包括：向温敏阀递送第一温度下的气体，该温敏阀包括磁性材料、铁磁性材料、第一通路、和第二通路，其中该气体与该铁磁性材料进行热交换，使得该铁磁性材料达到该第一温度并且相对于该磁性材料定位在第一位置处。该方法还包括准许该气体流经联接该温敏阀的第一通路、并且向该温敏阀递送第二温度下的气体，其中该气体与该铁磁性材料进行热交换，使得该铁磁性材料达到该第二温度。该方法还包括：使该铁磁性材料相对于该磁性材料移动至与该第一位置不同的第二位置；并且准许该气体流经联接该温敏阀的第二通路。任意一个或多个实施例可以包括以下一个或多个方面：该流量控制装置具有多个第一孔口，并且该铁磁性材料是通过其中形成的多个第二孔口而与该流量控制装置处于流体连接的。该铁磁性材料包括含镍材料。该第一通路和该第二通路包括一个或多个共用管道。存在包括多个入口的室，并且该铁磁性材料进一步包括开口，该开口允许从该多个入口到该室中的实质性流动。该第一通路和该第二通路包括管中管设计。该流量控制结构连接至该铁磁性材料上，其中该流量控制结构和该铁磁性材料在枢转件上旋转。该温敏磁力阀进一步包括流量控制结构，该流量控制结构被配置成与该铁磁性材料相结合来形成一个或多个流动止挡件。该温敏磁力阀进一步包括限流装置，该限流装置被配置成用于：改变该铁磁性材料的位置；基于该铁磁性材料的位置、结合该流量控制结构来使得该气体转向。存在连接至该铁磁性材料上的第一流量控制结构，该第一流量控制结构被配置成基于该铁磁性材料的温度来限制流量，其中该流量控制结构和该铁磁性材料在枢转件上旋转。存在带有多个孔口的第二流量控制结构，该第二流量控制结构与该第一流量控制结构处于流体连接。存在一个室，该室包括被定位在多个磁体之间的该流量控制结构，该流量控制结构与该铁磁性材料相连接。存在保护盖件，该保护盖件被配置成用于：将该铁磁性材料或该磁体与该气体隔离，并且至少向该铁磁性材料传输热量。存在连接至该铁磁性材料上的第一流量控制结构，该第一流量控制结构被配置成基于该铁磁性材料的温度来限制流量，其中该流量控制结构和该铁磁性材料在枢转件上旋转。该气体是氧化剂或燃料。该铁磁性材料包括镍。该第一通路进一步包括一个或多个第一出口。该第二通路具有一个或多个第二出口，该一个或多个第二出口具有大于该第一通路的累计截面积。如果以及当该温敏阀失效，将磁体放在足以将该铁磁性材料吸引到该第一位置或该第二位置的位置中。该第一温度是占主导的环境温度，并且该第二温度是在所述递送在该第二温度下的该气体的步骤之前将该气体预加热到的预定温度。该气体是燃料。该气体是天然气。该气体通过与热空气进行热交换而被预加热到该第二温度，该热空气是通过与由于该燃烧器所注入的气体的燃烧而产生的燃烧气体进行热交换而已经预加热的。附图简要说明为了可以详细理解本专利技术的上文阐述的特征，可以通过参照附图获得对上文简要概述的本专利技术的更具体说明，在附图中展示出了其中的一些实施例。然而应注意的是，附图仅展示了本专利技术的典型实施例并且因此不得理解为限制其范围，本专利技术可以允许其他等效实施例。图1A-1F是根据一个或多个实施例包括温敏磁力阀的燃烧器装置的示意性视图；图2A-2F是根据其他实施例包括温敏磁力阀的燃烧器装置的示意性视图；图3A-3B是根据另一实施例的温敏磁力阀的表示；图4A-4B是根据另一实施例的温敏磁力阀的表示；图5A-5B是根据另一实施例的温敏磁力阀的表示；图6A-6B是根据另一实施例的温敏磁力阀的表示；图7A-7B是根据另一实施例的温敏磁力阀的表示；并且图8A-8B是根据另一实施例的温敏磁力阀的表示。图9是根据一个实施例用于维持离开燃烧器的基本上恒定的气体速度的方法的流程图。为了便于理解，在可能的情况下使用了相同的参考号来指代这些图所共有的相同要素。考虑到的是在一个实施例中披露的要素可以在没有明确引述的情况下有利地用于其他实施例中。详细说明本文披露了用于控制经燃烧器中的出本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃烧器装置，包括：与气体源处于流体连接的温敏磁力阀，该阀包括：磁体；与该磁体处于磁性连接的铁磁性材料；以及形成第一通路和第二通路的流量控制结构；与该第一通路相连接的一个或多个第一出口，这些第一出口具有累计第一截面积；以及与该第二通路相连接的一个或多个第二出口，这些第二出口具有累计大于该第一截面积的累计第二截面积。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.12.30 US 14/143,0441.一种燃烧器装置，包括：与气体源处于流体连接的温敏磁力阀，该阀包括：磁体；与该磁体处于磁性连接的铁磁性材料；以及形成第一通路和第二通路的流量控制结构；与该第一通路相连接的一个或多个第一出口，这些第一出口具有累计第一截面积；以及与该第二通路相连接的一个或多个第二出口，这些第二出口具有累计大于该第一截面积的累计第二截面积。2.如权利要求1所述的燃烧器装置，进一步包括：带有多个第一孔口的该流量控制装置；以及该铁磁性材料，通过其中形成的多个第二孔口而与该流量控制装置处于流体连接。3.如权利要求1所述的燃烧器装置，其中，该铁磁性材料包括含镍材料。4.如权利要求1所述的燃烧器装置，其中，该第一通路和该第二通路包括一个或多个共用管道。5.如权利要求1所述的燃烧器装置，进一步包括：包括多个入口的室；并且该铁磁性材料进一步包括开口，该开口允许从该多个入口到该室中的实质性流动。6.如权利要求1所述的燃烧器装置，其中，该第一通路和该第二通路包括管中管设计。7.如权利要求1所述的燃烧器装置，进一步包括连接至该铁磁性材料上的该流量控制结构，其中该流量控制结构和该铁磁性材料在枢转件上旋转。8.一种燃烧器系统，包括：具有磁体和铁磁性材料的温敏磁力阀；联接至该温敏阀上的气体源；第一燃烧器出口，该第一燃烧器出口联接该温敏磁力阀并且其大小被确定为准许气体以第一速度离开该第一燃烧器出口；以及第二燃烧器出口，该第二燃烧器出口联接该温敏磁力阀并且其大小被确定为准许气体以该第一速度离开该第二燃烧器出口，其中该第一燃烧器出口和该第二燃烧器出口具有不同的截面积，并且其中该铁磁性材料在磁性联接至该磁体上时阻挡该第一燃烧器出口并且在与该磁体脱联接时释放该第一燃烧器出口。9.如权利要求8所述的燃烧器系统，其中，该温敏磁力阀进一步包括流量控制结构，该流量控制结构被配置成与该铁磁性材料相结合来形成一个或多个流动止挡件。10.如权利要求9所述的燃烧器系统，其中，该温敏磁力阀进一步包括限流装置，该限流装置被配置成用于：改变该铁磁性材料的位置；并且基于该铁磁性材料的位置、结合该流量控制结构来使得该气体转向。11.如权利要求8所述的燃烧器装置，进一步包括连接至该铁磁性材料上的第一流量控制结构，该第一流量控制结构被配置成基于该铁磁性材料的温度来限制流量，其中该流量控制结构和该铁...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜泰宇，罗伯特·索科拉，瓦加康·斯达思瓦尼，金万镐，
申请(专利权)人：乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR