用于结构完整性的穿孔火焰保持器支撑构件制造技术

本发明专利技术提供了一种炉，所述炉包括由砖的阵列形成的穿孔火焰保持器。所述穿孔火焰保持器通过在至少相邻的砖之间延伸的支撑构件来稳定。细长支撑构件可被定位成延伸穿过砖的所述阵列的相应列中所述砖的每一个。

Perforated flame holder support for structural integrity

The invention provides a furnace comprising a perforated flame holder formed by an array of bricks. The perforated flame holder is stabilized by a support member extending between at least adjacent bricks. The slender support member may be positioned to extend each of the bricks in the corresponding column of the array passing through the bricks.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于结构完整性的穿孔火焰保持器支撑构件相关专利申请的交叉引用本申请要求2016年8月18日提交的名称为“PERFORATEDFLAMEHOLDERSUPPORTMEMBERFORSTRUCTURALINTEGRITY”的美国临时专利申请号62/376,776(代理人案卷号2651-283-02)的优先权权益；该申请在不抵触本文的公开内容的程度上以引用方式并入。
技术实现思路
根据一个实施方案，提供了一行燃烧器砖，每个燃烧器砖具有横向延伸穿过其中的接纳特征结构。支撑构件延伸穿过燃烧器砖的每一个的接纳特征结构。燃烧器砖可以是例如穿孔火焰保持器。根据另一个实施方案，燃烧器砖的每一个包括平行于第一接纳特征结构延伸的第二接纳特征结构，并且第二支撑构件延伸穿过燃烧器砖的每一个的第二接纳特征结构。根据一个实施方案，将一定量的粘结剂定位在该行的每个相邻对燃烧器砖的燃烧器砖之间。根据一个替代实施方案，省略了粘结剂，并且将砖通过一个或多个支撑构件保持在其相对位置。根据一个实施方案，至少在该行的燃烧器砖不处于操作温度下时，支撑构件处于张力下。根据一个实施方案，张力由支撑构件的每一端处的紧固件保持。根据一个实施方案，支撑构件通常横截面为圆形。根据一个实施方案，该行的燃烧器砖被对准使得每个燃烧器砖的相应面大致位于同一平面中。根据一个另选实施方案，燃烧器砖相对于彼此定位，使得该行具有基本上弓形的形状。根据一个实施方案，提供了一种炉的穿孔火焰保持器，包括具有支撑构件的燃烧器砖阵列，该支撑构件延伸穿过燃烧器砖阵列的每一行的燃烧器砖。一个或多个附加支撑构件可被定位成延伸穿过阵列的相应列的每个燃烧器砖。根据一个实施方案，燃烧器砖阵列的每个燃烧器砖的第一面位于共用平面中。根据一个另选实施方案，燃烧器砖阵列的多个燃烧器砖相对于该阵列的燃烧器砖中的其他燃烧器砖纵向偏移。根据一个实施方案，提供了一种组装穿孔火焰保持器的方法，其中燃烧器砖的每行分别安装到炉中，使得在炉内部执行穿孔火焰保持器的最终组装。根据一个另选实施方案，燃烧器砖的行在炉外联接在一起以形成穿孔火焰保持器的较大段，然后将其分别安装在炉中以形成穿孔火焰保持器。根据另一个另选实施方案，燃烧器砖的所有行在炉外联接在一起，然后该充分组装的穿孔火焰保持器安装在炉中。根据一个实施方案，穿孔火焰保持器安装结构设置在炉中，其包括被配置成接纳每行的支撑构件的端部的联接特征结构，从而支撑炉内的穿孔火焰保持器。根据一个实施方案，提供了穿孔火焰保持器，其包括多个燃烧器砖。支撑构件在形成为每个相邻对的燃烧器砖的相向侧表面的接纳特征结构中的相邻对的燃烧器砖之间延伸。根据一个实施方案，接纳特征结构以被选择成在支撑构件和相应燃烧器砖之间分布应力的角度减轻。根据一个实施方案，每个支撑构件包括应变减轻构件，该应变减轻构件被定位和配置成在相应的支撑构件和相应对燃烧器砖之间分布应力。根据一个实施方案，应变减轻构件包括形成为柔性管的纤维陶瓷材料的套管。根据一个实施方案，每个支撑构件包括在其上纵向延伸的多个脊。根据一个实施方案，燃烧系统包括被配置成输出燃料和氧化剂的燃料和氧化剂源，以及包括一组并排布置的燃烧器砖的穿孔火焰保持器。每个燃烧器砖包括对齐以接纳燃料和氧化剂的输入面、输出面，以及在输入面和输出面之间延伸的多个穿孔。穿孔火焰保持器被配置成支持燃料和氧化剂在燃烧器砖的穿孔内的燃烧反应。所述多个燃烧器砖的第一燃烧器砖包括接纳特征结构。该燃烧系统包括通过接纳特征结构延伸到第一燃烧器砖内并且使穿孔火焰保持器保持对齐以将燃料和氧化剂接纳到穿孔中的第一支撑构件。根据一个实施方案，燃烧系统包括被配置成输出燃料和氧化剂的燃料和氧化剂源，以及包括一组并排布置的燃烧器砖的穿孔火焰保持器。第一组的每个燃烧器砖包括对齐以接纳燃料和氧化剂的输入面、输出面、在输入面和输出面之间延伸的多个穿孔，以及接纳特征结构。穿孔火焰保持器被配置成支持燃料和氧化剂在穿孔内的燃烧反应。该燃烧系统包括多个支撑构件，每个支撑构件通过接纳特征结构延伸到第一组的相应燃烧器砖中并且支撑穿孔火焰保持器对齐以接纳燃料和氧化剂。根据一个实施方案，方法包括将燃料输出到炉容积中，将氧化剂输出到炉容积中，以及支撑穿孔火焰保持器，该穿孔火焰保持器包括对齐以通过以下方式接纳燃料和氧化剂的并排布置的多个燃烧器砖：通过至少一个燃烧器砖的接纳特征结构使支撑构件穿过燃烧器砖的至少一个。每个燃烧器砖包括输入面、输出面，以及在输入面和输出面之间延伸的多个穿孔。该方法包括将燃料和氧化剂接纳到每个燃烧器砖的穿孔中并且支持燃料和氧化剂在每个燃烧器砖的穿孔内的燃烧反应。根据一个实施方案，装置包括第一燃烧器砖和支撑构件。第一燃烧器砖包括输入面、输出面、在输入面和输出面之间延伸的多个穿孔，以及接纳特征结构。支撑构件通过接纳特征结构延伸到燃烧器砖中，该支撑构件包括从燃烧器砖突起的一部分。附图说明图1为根据一个实施方案的燃烧器系统的简化图，该燃烧器系统包括被配置成保持燃烧反应的穿孔火焰保持器。图2为根据一个实施方案的图1的穿孔火焰保持器的一部分的侧剖面图。图3为示出根据一个实施方案的用于操作燃烧器系统的方法的流程图，该燃烧器系统包括类似于图1和图2的火焰保持器的穿孔火焰保持器。图4至图6为根据相应实施方案的穿孔火焰保持器的透视图，每个穿孔火焰保持器包括联接在一起以形成穿孔火焰保持器的多个燃烧器砖。图7为根据一个实施方案的燃烧系统的一部分的透视图，该燃烧系统包括穿孔火焰保持器。图8A至图8D为根据相应实施方案的示出燃烧器砖的部分的细节的局部侧剖面图，该燃烧器砖具有支撑构件和紧固件的示例。图9为根据一个实施方案的一行燃烧器砖的侧正视图，其中燃烧器砖以弓形构型布置。图10和图11为根据相应实施方案的穿孔火焰保持器的示例的透视图，其可包括图9的燃烧器砖的行。图12为根据另一个实施方案的穿孔火焰保持器的平面图，其包括多个六边形燃烧器砖。图13A为根据一个实施方案的穿孔火焰保持器的示意平面图。图13B为根据一个实施方案的穿孔火焰保持器的细节，其取自图13A中所示的13B处的位置。图14A为根据一个实施方案的穿孔火焰保持器的一部分的剖视图，如沿图13B中的线14A-14A所观察到的。图14B为图14A的穿孔火焰保持器的剖视图，如沿图14A中的线14B-14B所观察到的。图15为根据另一个实施方案的在对应于图14A的视图的视图中的穿孔火焰保持器的一部分的剖视图。图16A为根据一个实施方案的在对应于图14A的视图的视图中的穿孔火焰保持器的一部分的剖视图。图16B为根据一个实施方案的穿孔火焰保持器的剖视图，如沿图16A中的线16B-16B所观察到的。图17为根据一个实施方案的在对应于图14B和图16B的视图的视图中的穿孔火焰保持器的一部分的剖视图。图18为根据另一个实施方案的穿孔火焰保持器的一部分的在部分切除之后的透视图。图19A为根据一个实施方案的包括网状陶瓷穿孔火焰保持器的燃烧系统的简化透视图。图19B为根据一个实施方案的图19A的网状陶瓷穿孔火焰保持器的一部分的简化侧剖面图。图20A为根据一个实施方案的包括联接到燃烧器砖的支撑构件的燃烧器砖的透视图。图20B为根据一个实施方案的示出具有支撑构件的燃烧器砖的一部分的细节的侧剖本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃烧系统，包括：燃料和氧化剂源，所述燃料和氧化剂源被配置成输出燃料和氧化剂；穿孔火焰保持器，所述穿孔火焰保持器包括并排布置的一组燃烧器砖，每个燃烧器砖包括：输入面，所述输入面对齐以接纳所述燃料和所述氧化剂；输出面；和多个穿孔，所述多个穿孔在所述输入面和所述输出面之间延伸，所述穿孔火焰保持器被配置成支持所述燃料和所述氧化剂在所述穿孔内的燃烧反应，其中所述多个燃烧器砖的第一燃烧器砖包括接纳特征结构；和第一支撑构件，所述第一支撑构件通过所述接纳特征结构延伸到所述第一燃烧器砖内并且使所述穿孔火焰保持器保持对齐以将所述燃料和所述氧化剂接纳到所述穿孔中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.08.18 US 62/376,7761.一种燃烧系统，包括：燃料和氧化剂源，所述燃料和氧化剂源被配置成输出燃料和氧化剂；穿孔火焰保持器，所述穿孔火焰保持器包括并排布置的一组燃烧器砖，每个燃烧器砖包括：输入面，所述输入面对齐以接纳所述燃料和所述氧化剂；输出面；和多个穿孔，所述多个穿孔在所述输入面和所述输出面之间延伸，所述穿孔火焰保持器被配置成支持所述燃料和所述氧化剂在所述穿孔内的燃烧反应，其中所述多个燃烧器砖的第一燃烧器砖包括接纳特征结构；和第一支撑构件，所述第一支撑构件通过所述接纳特征结构延伸到所述第一燃烧器砖内并且使所述穿孔火焰保持器保持对齐以将所述燃料和所述氧化剂接纳到所述穿孔中。2.根据权利要求1所述的燃烧系统，其中所述第一支撑构件端接在所述第一燃烧器砖内。3.根据权利要求2所述的燃烧系统，其中所述第一支撑构件为陶瓷销钉。4.根据权利要求1所述的燃烧系统，其中所述第一支撑构件沿基本上平行于所述第一燃烧器砖的所述输入面的轴线完全延伸穿过所述第一燃烧器砖。5.根据权利要求1所述的燃烧系统，其中所述多个燃烧器砖的第二燃烧器砖包括接纳特征结构。6.根据权利要求5所述的燃烧系统，其中所述第一支撑构件通过所述第二燃烧器砖的所述接纳特征结构延伸穿过所述第一燃烧器砖并且进入所述第二燃烧器砖。7.根据权利要求5所述的燃烧系统，还包括通过所述第二燃烧器砖的所述接纳特征结构延伸到所述第二燃烧器砖中的第二支撑构件。8.根据权利要求1所述的燃烧系统，其中所述多个燃烧器砖包括第一组燃烧器砖，所述第一组燃烧器砖包括所述第一燃烧器砖，所述第一组的每个燃烧器砖包括相应的接纳特征结构。9.根据权利要求8所述的燃烧系统，其中所述第一支撑构件通过所述相应的接纳特征结构延伸到所述第一组的每个燃烧器砖中。10.根据权利要求9所述的燃烧系统，其中所述多个燃烧器砖包括第二组燃烧器砖，每个燃烧器砖包括相应的接纳特征结构。11.根据权利要求10所述的燃烧系统，还包括通过所述相应的接纳特征结构延伸到所述第二组的每个燃烧器砖中的第二支撑构件。12.根据权利要求10所述的燃烧系统，其中所述第一组燃烧器砖是第一行燃烧器砖，并且其中所述第二组燃烧器砖是第二行燃烧器砖。13.根据权利要求10所述的燃烧系统，其中所述第二支撑构件沿着横向于所述燃料从所述燃料和所述氧化剂源朝向所述穿孔火焰保持器的流动的轴线穿过所述第二组的每个燃烧器砖。14.根据权利要求9所述的燃烧系统，其中所述第一支撑构件沿着横向于所述燃料从所述燃料和所述氧化剂源朝向所述穿孔火焰保持器的流动的轴线穿过所述第一组的每个燃烧器砖。15.根据权利要求1所述的燃烧系统，其中所述第一燃烧器砖包括第二接纳特征结构。16.根据权利要求15所述的燃烧系统，还包括通过所述第二接纳特征结构延伸到所述第一燃烧器砖中的第二支撑构件。17.根据权利要求1所述的燃烧系统，包括联接到所述第一支撑构件的端部的紧固件。18.根据权利要求17所述的燃烧系统，其中所述紧固件被配置成将张力载荷分布到所述多个燃烧器砖中的一个的表面，使得当所述支撑构件处于张力下时，所述多个燃烧器砖处于压缩状态。19.根据权利要求1所述的燃烧系统，其中所述第一支撑构件被配置成通过向所述燃烧器砖提供趋于迫使所述燃烧器砖在一起的压缩来维持所述燃烧器砖的布置。20.根据权利要求1所述的燃烧系统，其中所述第一支撑构件为圆柱形形状。21.根据权利要求1所述的燃烧系统，其中所述第一支撑构件在横向截面中。22.根据权利要求1所述的燃烧系统，其中所述多个燃烧器砖以弓形形状布置。23.根据权利要求1所述的燃烧系统，其中所述第一支撑构件是穿过所述第一燃烧器砖的杆。24.根据权利要求1所述的燃烧系统，其中每个燃烧器砖为网状陶瓷燃烧器砖。25.根据权利要求24所述的燃烧系统，其中每个燃烧器砖包括多个网状纤维。26.根据权利要求25所述的燃烧系统，其中每个燃烧器砖包括氧化锆。27.根据权利要求25所述的燃烧系统，其中每个燃烧器砖包括硅酸铝。28.根据权利要求25所述的燃烧系统，其中每个燃烧器砖包括碳化硅。29.根据权利要求25所述的燃烧系统，其中所述网状纤维由挤出的莫来石形成。30.根据权利要求25所述的燃烧系统，其中所述网状纤维由堇青石形成。31.根据权利要求25所述的燃烧系统，其中所述穿孔火焰保持器被配置成支持所述燃料和所述氧化剂在所述燃烧器砖的上游、下游和内部的燃烧反应。32.根据权利要求25所述的燃烧系统，其中每个燃烧器砖包括约10个孔每平方英寸表面积。33.根据权利要求25所述的燃烧系统，其中每个燃烧器砖的所述穿孔被形成为所述网状纤维之间的通道。34.根据权利要求33所述的燃烧系统，其中每个燃烧器砖的所述穿孔为分支穿孔。35.根据权利要求34所述的燃烧系统，其中每个燃烧器砖的所述输入面对应于在所述燃料和所述氧化剂源近侧的所述网状纤维的范围。36.根据权利要求34所述的燃烧系统，其中每个燃烧器砖的所述输出面对应于在所述燃料和所述氧化剂源远侧的所述网状纤维的范围。37.一种燃烧系统，包括：燃料和氧化剂源，所述燃料和氧化剂源被配置成输出燃料和氧化剂；穿孔火焰保持器，所述穿孔火焰保持器包括并排布置的第一组燃烧器砖，每个燃烧器砖分别包括：输入面，所述输入面对齐以接纳所述燃料和所述氧化剂；输出面；多个穿孔，所述多个穿孔在所述输入面和所述输出面之间延伸，所述穿孔火焰保持器被配置成支持所述燃料和所述氧化剂在所述穿孔内的燃烧反应；和接纳特征结构；和多个支撑构件，每个支撑构件通过所述接纳特征结构延伸到所述第一组的相应燃烧器砖中并且支撑所述穿孔火焰保持器对齐以接纳所述燃料和所述氧化剂。38.根据权利要求37所述的燃烧系统，其中所述穿孔火焰保持器包括与所述第一组燃烧器砖并排布置的第二组燃烧器砖，所述第二组的每个燃烧器砖包括：输入面，所述输入面对齐以接纳所述燃料和所述氧化剂；输出面；多个穿孔，所述多个穿孔在所述输入面和所述输出面之间延伸，所述穿孔火焰保持器被配置成支持所述燃料和所述氧化剂在所述第二组燃烧器砖的所述穿孔内的所述燃烧反应；和接纳特征结构。39.根据权利要求38所述的燃烧系统，其中每个支撑构件延伸穿过所述第一组的所述相应的燃烧器砖并且进入所述第二组的相应的燃烧器砖。40.根据权利要求37所述的燃烧系统，其中所述支撑构件各自端接在相应的燃烧器砖内。41.根据权利要求37所述的燃烧系统，其中所述支撑构件为陶瓷销钉。42.根据权利要求37所述的燃烧系统，其中所述每个支撑构件沿基本上平行于所述第一燃烧器砖的所述输入面的轴线完全延伸穿过相应的燃烧器砖。43.一种方法，包括：将燃料输出到炉容积中；将氧化剂输出到所述炉容积中；支撑穿孔火焰保持器，所述穿孔火焰保持器包括对齐以通过以下方式接纳所述燃料和所述氧化剂的并排布置的多个燃烧器砖：通过所述至少一个燃烧器砖的接纳特征结构使支撑构件穿过所述燃烧器砖的至少一个，每个燃烧器砖包括：输入面；输出面；多个穿孔，所述多个穿孔在所述输入面和所述输出面之间延伸；将所述燃料和所述氧化剂接纳到每个燃烧器砖的所述穿孔中；以及支持所述燃料和所述氧化剂在每个燃烧器砖的所述穿孔内的燃烧反应。44.根据权利要求44所述的方法，其中支撑所述穿孔火焰保持器包括使所述支撑构件穿过多个燃烧器砖。45.根据权利要求43所述的方法，其中支撑所述穿孔火焰保持器包括使多个支撑构件各自穿过所述多个燃烧器砖的相应的燃烧器砖。46.一种装置，包括：多个燃烧器砖，所述多个燃烧器砖并排布置，形成穿孔火焰保持器的一部分，每个燃烧器砖具有沿平行于侧向平面的第一轴线延伸的第一接纳特征结构；和支撑构件，所述支撑构件通过所述燃烧器砖的所述至少一个的所述接纳特征结构延伸到所述燃烧器砖的至少一个中。47.根据权利要求46所述的装置，其中所述多个燃烧器砖共同形成穿孔火焰保持器，所述穿孔火焰保持器具有纵向延伸穿过其中的多个穿孔。48.根据权利要求46所述的装置，其中所述穿孔火焰保持器的所述部分为所述穿孔火焰保持器所包括的燃烧器砖的阵列的单个行。49.根据权利要求48所述的装置，其中所述单个行是由所述燃烧器砖的阵列包括的多个行中的一行，每个行包括相应的多个燃烧器砖，并且其中所述支撑构件是第一多个支撑构件中的一个，每个延伸穿过在所述多个行的相应一个行中所述多个燃烧器砖的每一个中形成的第一接纳特征结构。50.根据权利要求49所述的装置，其中所述多个行的每个行中所述多个燃烧器砖的每一个的第一面位于共用平面中。51.根据权利要求49所述的装置，其中所述穿孔火焰保持器的所述多个行的多个所述燃烧器砖相对于所述多个行的所述燃烧器砖的其他燃烧器砖纵向偏移。52.根据权利要求49所述的装置，包括所述多个行的每个行中每个相邻对的燃烧器砖的所述燃烧器砖之间的一定量的粘结剂。53.根据权利要求52所述的装置，包括所述多个行的每个相邻对之间的一定量的粘结剂。54.根据权利要求49所述的装置，其中所述多个行的每个行中所述多个燃烧器砖的每一个包括平行于所述第一接纳特征结构延伸的第二接纳特征结构，所述装置还包括第二多个支撑构件，所述第二多个支撑构件各自延伸穿过所述多个行的相应一个行中所述多个燃烧器砖的每一个的所述第二接纳特征结构。55.根据权利要求49所述的装置，其中所述多个行的每个行中所述多个燃烧器砖的第一个燃烧器砖包括相对于所述第一接纳特征结构以非零角度延伸并且平行于所述纵向平面的第二接纳特征结构，所述装置还包括第二支撑构件，所述第二支撑构件延伸穿过所述多个行的相应一个行的每一个中所述多个燃烧器砖的所述第一个燃烧器砖的所述第二接纳特征结构。56.根据权利要求46所述的装置，包括联接到所述支撑构件的端部的紧固件。57.根据权利要求56所述的装置，其中至少在所述装置不工作时，所述支撑构件处于张力下。58.根据权利要求56所述的装置，其中所述紧...

【专利技术属性】
技术研发人员：道格拉斯·W·卡尔科夫，唐纳德·肯德里克，约瑟夫·科兰尼诺，杰西·杜马斯，乔纳森·P·迪斯，詹姆士·K·丹西，克里斯多佛·A·威克洛夫，
申请(专利权)人：克利尔赛恩燃烧公司，
类型：发明
国别省市：美国,US