處理或合成材料的振蕩燃燒裝置的振幅調(diào)節(jié)方法及裝置的制造方法
【專利摘要】一種用于在熱技術(shù)材料處理/合成的振蕩燃燒裝置中調(diào)整靜態(tài)壓力/熱氣體速度的振幅的方法，該裝置具有產(chǎn)生振蕩(脈動)火焰的燃燒器和燃燒室(共振器)。在沒有同時地、但不期望地改變其它工藝參數(shù)(處理溫度、滯留時間或處理持續(xù)時間)和由此產(chǎn)生的材料特性時，一般不能在振蕩燃燒或脈動反應器中有針對性地獨立調(diào)整由自激的反饋的燃燒不穩(wěn)定性引起的脈動熱氣體流并由此也不能使周期性不穩(wěn)定的燃燒過程適配于選擇的反應器流量(在材料處理/合成中：例如離析物添加率或生產(chǎn)率)。為能實現(xiàn)這而建議，在燃燒器出口的上游在連接到燃燒器的供料管道中添加空氣、燃料或燃料空氣混合物通流的振蕩體積。其大小優(yōu)選能無級調(diào)節(jié)。由此能改變振幅。
【專利說明】
處理或合成材料的振蕩燃燒裝置的振幅調(diào)節(jié)方法及裝置
技術(shù)領域
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于在材料處理或材料合成的設備中有針對性地調(diào)節(jié)在振蕩燃 燒裝置(脈動干燥器、脈動燃燒室、脈動反應器）中的振蕩燃燒過程的振蕩振幅(振蕩強度） 的方法，該振蕩燃燒裝置具有至少一個燃燒器，對該燃燒器向著燃燒器出口通過至少一個 管道輸送燃料和/或空氣，在振蕩燃燒裝置中存在有形成在燃燒器出口上的脈動火焰，脈動 火焰在燃燒室中燃燒，振蕩燃燒裝置具有至少一個能共振的氣柱(例如在燃燒室中或者在 共振管中），對氣柱輸送要處理的材料，本發(fā)明還涉及一種相應的用于實施該方法的裝置和 相應的應用方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 所有技術(shù)或工業(yè)的燃燒設備和燃燒系統(tǒng)的絕大多數(shù)這樣設計并且也這樣運行，即 除了微小的紊流波動以外一一該波動的參數(shù)比燃燒過程的平均參數(shù)(例如平均流速、火焰 或廢氣流的平均溫度，在燃燒室中的平均靜態(tài)壓力等)小至少一個數(shù)量級，使燃燒過程平均 時間恒定地進行。
[0003] 這意味著，在時間上連續(xù)地實現(xiàn)所使用燃料的轉(zhuǎn)換，并且一一作為其結(jié)果一一來 自燃燒過程的熱量釋放以及積累的廢氣(燃燒產(chǎn)物）的質(zhì)量流量對于固定的燃燒器調(diào)節(jié)來 說具有時間上恒定的值。
[0004] 與此不同，有時發(fā)生一些現(xiàn)象或"異常狀態(tài)"，它們在文獻中稱為"燃燒室振蕩"、 "自激勵的燃燒不穩(wěn)定性"或"熱聲振蕩"。這些現(xiàn)象由此顯現(xiàn)，即原先靜態(tài)的（即時間上恒定 的)燃燒過程在達到穩(wěn)定極限時突然轉(zhuǎn)化到時間上周期性的、振蕩的燃燒過程，其時間函數(shù) 以良好的近似性可以稱為正弦形。
[0005] 伴隨這種變化，（多個)火焰的熱釋放率和進而燃燒設備的熱燃燒功率以及燃燒室 中的和來自燃燒室的廢氣流以及在燃燒室中的靜態(tài)壓力自動地變成周期-不穩(wěn)定的、即振 蕩的。
[0006] 產(chǎn)生這種燃燒不穩(wěn)定性經(jīng)常引起相對于燃燒裝置的靜態(tài)運行變化的有害物排放 特性，并且除了增加設備周圍的噪聲負荷以外也引起設備結(jié)構(gòu)(例如燃燒室壁，燃燒室外襯 等)的明顯增加的機械和/或熱負荷，它可能導致直至燃燒裝置或各個部件的損壞。
[0007] 因此可容易地看出，必需強制地避免在燃燒裝置中不期望地發(fā)生上述的現(xiàn)象，所 述燃燒裝置設計為用于時間上恒定的燃燒過程，在該燃燒過程中在燃燒室中或者在前置或 后置的設備部件中的靜態(tài)壓力同樣應該具有恒定的值，所謂的等壓燃燒。
[0008] 但是在少量非常特殊的燃燒技術(shù)設備中的狀況是完全不同的，在這些設備中有意 地帶來上述的自激勵的、周期性的燃燒不穩(wěn)定的現(xiàn)象。這些設備被用于材料處理或材料合 成，以便產(chǎn)生周期性的燃燒過程，具有周期性的火焰熱量釋放率，并由此在燃燒室中并且在 后置的設備部件、例如熱交換器、化學反應器等中產(chǎn)生周期性的、振蕩的廢氣流或脈動的熱 氣體流。
[0009] 可以將這些特殊設備分成振蕩燃燒裝置和如同在這里的【背景技術(shù)】中所述的振蕩 反應器，在振蕩燃燒裝置中傳遞來自振蕩的燃燒過程的熱量，例如用于產(chǎn)生加熱熱量或者 工業(yè)用水或者用于產(chǎn)生蒸汽(純熱技術(shù)應用），在振蕩的反應器中有意地進行物理的和/或 化學的材料處理，例如干燥、煅燒、熱技術(shù)控制的材料合成等。這種反應器經(jīng)常稱為"脈動干 燥器"、"脈動燃燒室"或者"脈動反應器"。
[0010] 這種特殊設備與傳統(tǒng)的具有靜態(tài)工作的燃燒系統(tǒng)的設備相比的優(yōu)點在于，在燃燒 室和/或后置的部件、例如熱交換器、反應室或共振管等中的時間上平均的周期-不穩(wěn)定的 且紊流的廢氣流。
[0011] 不僅與固定的壁體相比、例如燃燒室壁、熱交換器或蒸汽發(fā)生器等的壁體、而且尤 其與為了處理加入到具有確定處理溫度的這種振蕩的熱氣體流中的材料相比，與平均穩(wěn)態(tài) 的、紊流的、相同平均流速和相同溫度的流體相比明顯提高2至5倍的熱氣體到壁體或材料 上的傳熱。
[0012] 因此按照本發(fā)明要處理的材料在脈動式的熱氣體流中得到高的加熱梯度，它們也 稱為"熱沖擊處理"。
[0013] 以類似的方式，在這些特殊設備中也改進對于要處理材料的物質(zhì)轉(zhuǎn)移:在周期-不 穩(wěn)定、振蕩的流體情況下氣體或蒸汽形態(tài)的物質(zhì)從熱氣到要處理的材料中或者從要處理的 材料到熱氣體流中的轉(zhuǎn)移率以如上所述的近似值提高。
[0014]對此的原因是幾乎完全沒有邊界層，邊界層在靜態(tài)流體中以公知方式存在并且展 現(xiàn)為擴散或傳輸阻力。
[0015] 另一方面，所解釋的不穩(wěn)定方法的優(yōu)點也克服大量缺陷。
[0016] -方面，必需向上限制在燃燒過程中產(chǎn)生的壓力或速度振幅，用于可靠地避免設 備結(jié)構(gòu)的機械和/或熱的過負荷。
[0017] 另一方面，也必需可靠地避免回火或者火焰從燃燒器出口升高或者火焰熄滅，用 于保證穩(wěn)定-振蕩的持續(xù)運行。
[0018] 有時來自燃燒過程的噪音更多地輻射到設備周圍，這對于工作安全性和要求高的 工作條件來說也是顯著的問題。
[0019] 超出上述的用于保證振蕩燃燒裝置或脈動反應器的可靠設備運行的基本前提同 樣重要的是，使燃燒振蕩的兩個主要參數(shù)一一即振蕩頻率和振蕩振幅一一在大規(guī)模過程的 可能性內(nèi)保持恒定。如果這些參數(shù)在過程期間明顯變化，則可能失去與傳統(tǒng)的靜態(tài)過程相 比例如在熱傳遞時或者在材料處理時的優(yōu)點和/或使產(chǎn)生的產(chǎn)物的均勻性受到影響。
[0020] 在文獻中關(guān)于在產(chǎn)生自激勵的燃燒不穩(wěn)定時由于在燃燒器-火焰-燃燒室-反應器 的作用回路中的相位正確的反饋產(chǎn)生的振蕩頻率方面還存在著以下共識:這個振蕩頻率主 要取決于聲學上有效的或者說能共振的體積例如燃燒室和/或共振管的幾何形狀以及氣體 溫度。
[0021] 如果對于振蕩頻率的這兩個主要影響參數(shù)、即上述的幾何形狀和氣體溫度在過 程、例如熱傳遞或者材料處理或材料合成期間不變化，則燃燒/壓力/流體振蕩的頻率以良 好的近似性保持恒定。
[0022] 但是除了振蕩頻率以外振蕩振幅也具有重要的意義。
[0023] 對此必需認識到，例如由在燃燒室中的靜態(tài)壓力的振蕩振幅或者在燃燒室中或者 在共振管中熱氣體流流速的振蕩振幅表征的振蕩振幅的降低，導致在熱氣體與壁體之間或 者在熱氣體與要處理的材料之間對流的傳熱和/或物質(zhì)轉(zhuǎn)移的減小。由此可能失去不穩(wěn)定 過程的優(yōu)點，例如在所期望的特有的處理材料的材料特性方面。
[0024] 與在保留幾何形狀和氣體溫度時保持恒定的振蕩頻率不同，在振蕩燃燒裝置或脈 動反應器中的周期-不穩(wěn)定的燃燒過程的振蕩振幅在過程期間顯著變化：
[0025] 這一點根據(jù)下面的思考變得清晰：如果在具有固定給定的燃燒振蕩頻率和振幅的 脈動反應器中以不同的質(zhì)量流量(例如50kg/h或者100kg/h)添加用于熱處理的原料，則這 些不同的質(zhì)量流量在原料上引起不同程度的振蕩振幅衰減。這是因為，僅僅熱氣體的初始 振蕩的(振蕩)能量在添加原料以后必需分布在熱氣體的不同高度的顆粒或液滴負荷上。
[0026] 在極限情況下由于在單位時間內(nèi)足夠多地添加要處理的材料而甚至可能使反應 器中的振蕩完全停止，由此也失去在產(chǎn)物中周期-不穩(wěn)定過程對于產(chǎn)生特有材料特性(例如 粒度、特有的表面、反應性等)的優(yōu)點。
[0027]因此清楚的是，或者要給出的原料的質(zhì)量流量或者不同反應物的特有材料特性 (如原料密度、含水量、粒度分布、在懸浮液中的固體含量等）的各種變化都改變脈動式熱氣 體流的振蕩振幅并由此改變材料處理的結(jié)果。
[0028] 在相關(guān)專利文獻中對于提出的問題一一即如何可以在振蕩燃燒裝置或者脈動反 應器中調(diào)節(jié)振蕩振幅并且在處理過程期間再調(diào)節(jié)或者適配于不同的反應流量，用于保證恒 定的產(chǎn)物質(zhì)量一一幾乎沒有說明：或者對于在執(zhí)行方法時在反應器中要保持的振蕩振幅沒 有給出數(shù)值，或者執(zhí)行"自動"調(diào)節(jié)振幅。
[0029] 由此出發(fā)，在沒有可能獨立調(diào)節(jié)振蕩振幅，而是在特定的反應器幾何尺寸、熱氣溫 度和燃燒器調(diào)整時"自動"調(diào)節(jié)振蕩振幅的情況下，物理地呈現(xiàn)在振蕩頻率與振蕩振幅之間 的耦聯(lián):在此要考慮，（調(diào)節(jié)的)振蕩頻率越高(脈動反應器以該振蕩頻率工作），則系統(tǒng)在這 個頻率時的振蕩衰減越大并且"自動"產(chǎn)生的振蕩振幅越低，這個振蕩振幅產(chǎn)生增加振蕩衰 減的結(jié)果。
[0030] 如果也提高振蕩頻率，用于在振蕩燃燒裝置中或者在有目的地調(diào)整顆粒/材料特 性時在脈動反應器中熱處理材料時實現(xiàn)所期望的提高傳熱，由此得到的對于過程和/或產(chǎn) 物的優(yōu)點又由此部分地抵消，同時隨著振蕩頻率的增加振蕩振幅"自動地"根據(jù)增加的振蕩 衰減減小。
[0031]因此在US 5,015,171中給出，可以通過"不同的火焰穩(wěn)定器在熱氣體發(fā)生器內(nèi)部 不同位置上的組合"監(jiān)控脈動的頻率和振幅。但是沒有給出用于選擇和定位相應的火焰穩(wěn) 定器的具體步驟或物理的、可理解的、在這里可以作為基礎的做功機構(gòu)。
[0032]在EP 2 092 976中給出用于通過改變?nèi)紵魑恢脕碚{(diào)整/調(diào)節(jié)振蕩振幅的其它實 施方式。在那里建議，改變絕對的燃料或燃燒空氣-質(zhì)量流量、燃料/空氣比例或空氣系數(shù)。
[0033]但是事實上這些措施不是符合目的的，因為通過改變這個參數(shù)也改變其它重要的 工藝參數(shù)，它們主要確定所處理產(chǎn)物的材料特性。這些其它工藝參數(shù)例如是材料處理溫度 或者要處理的材料在熱氣體流中的滯留時間等。
[0034]由此可以斷定，按照這個文獻的理論也許能在兩個不同的原料-添加率的情況下 在脈動反應器中建立材料處理的類似振幅一一但是在此分別實現(xiàn)的材料特性不能類比。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0035] 因此本發(fā)明的目的是，提出一種如上所述的用于材料處理或材料合成的振蕩燃燒 裝置，該振蕩燃燒裝置具有至少一個燃燒器，對該燃燒器向著燃燒器出口通過至少一個管 道輸送燃料和/或空氣，并且在該振蕩燃燒裝置中存在有形成在燃燒器出口上的脈動火焰， 脈動火焰在燃燒室中燃燒，并且該振蕩燃燒裝置具有能共振的氣柱，在所述振蕩燃燒裝置 中進行如下改進，使得能實現(xiàn)振蕩振幅的可控制性。在此重要的是，在此所述振蕩頻率應該 基本保持不變化。
[0036] 這個目的按照本發(fā)明由此實現(xiàn):至少一個輸送燃料和/或空氣到燃燒器出口的管 道在燃燒器出口的上游與至少一個振蕩體積流體技術(shù)地連接。
[0037] 本發(fā)明基于以下認識:振蕩的燃燒過程的振幅基本通過火焰的脈動確定。這個振 幅尤其可以受到饋送給火焰的流體的脈動影響。在此由此出發(fā)，在正常的燃燒器運行時以 恒定的預壓力輸送空氣和/或燃料，并由此燃燒器出口上的壓力也以第一近似性是恒定的。 [0038]現(xiàn)在，通過使輸送燃料和/或空氣的管道在燃燒器出口的上游與振蕩體積連接，存 在以下可能性:使作用于燃燒室中的燃燒器出口上的脈動的壓力可以影響氣體的流入量。 以恒定預壓力輸入的氣體、如空氣、燃料或燃料-空氣混合物可以周期性地流入到振蕩體積 中并流出，這在燃燒器出口上在周期性變化的體積流中引起。
[0039] 但是因為在此空氣、燃料或燃料-空氣混合物的量在時間上平均不變化，主要影響 振蕩頻率的參數(shù)因此也不變化并且僅振蕩振幅變化。
[0040] 在此通過所選擇的振蕩體積的大小可以影響出現(xiàn)的周期性變化并由此影響振幅 的大小。
[0041] 在此已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，這樣改變振幅，即隨著定位在燃燒器冷側(cè)上的增加的更大的振蕩 體積，靜態(tài)壓力的振蕩振幅在燃燒室和后置的導引熱氣體的設備部件中升高，為此無需改 變?nèi)紵蛉紵髡{(diào)整的其它參數(shù)。
[0042] 因此通過在這里描述的發(fā)明只改變壓力振蕩的強度，它例如通過靜態(tài)壓力在燃燒 室中的振蕩振幅表征。
[0043]因此通過選擇布置在燃燒器冷側(cè)上的振蕩體積的正確大小也可以符合目的地改 變振幅，例如以這個振幅適配于變化的原料添加率，在此不改變頻率。
[0044] 在本發(fā)明的一個特別優(yōu)選的實施方式中，與至少一個用于燃料和/或空氣的管道 連接的振蕩體積的大小能被改變。由此使振蕩體積在其體積上可以作為共振器相協(xié)調(diào)。
[0045] 這給出以下可能性:相應地影響在燃燒器出口上出現(xiàn)的、周期性變化的流體并由 此符合需要地調(diào)整振蕩振幅。
[0046] 而且可能的是，為此設置多個、必要時也不同大小且尤其也可相互組合的振蕩體 積。但是在一個特別優(yōu)選的實施方式中，取而代之對于不同的振蕩振幅提出一種在其體積 大小上可調(diào)整的缸-活塞單元作為振蕩體積。在此通過調(diào)整在缸-活塞單元內(nèi)部的活塞來改 變體積大小。
[0047] 因此通過相應的結(jié)構(gòu)存在以下可能性:使振幅符合需要地適配于其余設備特有地 調(diào)整的振蕩頻率，在此頻率不變化。
[0048] 按照本發(fā)明的方法的特征也在于，在振蕩燃燒裝置如上所述運行時，將振蕩體積 首先與相關(guān)的至少一個管道流體技術(shù)地連接。因此在這個發(fā)明方法的改進方案中，改變所 述振蕩體積的大小。
[0049 ]如上所述，例如通過調(diào)整缸-活塞單元的活塞可以無級地改變體積的大小，其中活 塞相對于容器壁體以及環(huán)境密封。
[0050] 另選可能的是，在振蕩體積中通過將該振蕩體積部分地以不可壓縮的物質(zhì)（例如 水、沙子等)充滿來無級地調(diào)整振蕩體積的大小。
[0051] 對于本領域技術(shù)人員來說清楚的是，相應的振蕩體積可具有任意形狀(圓柱形、長 方形、球形等等）。其應該分別設計為抗壓的。優(yōu)選地也應能按規(guī)定調(diào)節(jié)氣密地分開的部分 體積。
[0052] 按照本發(fā)明的振蕩體積功能也可以通過組合到燃燒器殼體中的結(jié)構(gòu)形式滿足。由 此例如得到具有布置在燃燒器冷側(cè)上的振蕩體積且尤其具有可無級調(diào)整的大小的燃燒器 殼體。
[0053]還要指出，所述振蕩體積不僅可以通過空氣而且可以在完全預混合的燃燒管理時 (預混合燃燒)被燃燒氣體/空氣-混合物通流。
[0054]由此總是實現(xiàn)以下目的：可以相互獨立地且沒有彼此影響地調(diào)整脈動熱氣體流的 振蕩頻率和振蕩振幅。
[0055] 這種方法尤其可以用于生產(chǎn)平均粒度在5nm至3_范圍內(nèi)的細碎顆粒。
【附圖說明】
[0056] 從由下面的實施例的描述給出本發(fā)明的其它優(yōu)點和特征。附圖示出：
[0057] 圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的裝置的原理圖。
[0058] 圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的裝置的另選的實施例的原理圖。
【具體實施方式】
[0059] 在圖1中示出根據(jù)本發(fā)明的裝置的原理圖。
[0060] 可以看到燃燒室1，火焰2對準該燃燒室。
[0061] 火焰2在燃燒器4的燃燒器出口 3上產(chǎn)生。在此，流體技術(shù)地位于燃燒器出口前面的 裝置部段視為燃燒器冷側(cè)。
[0062] 火焰2脈動并由此在燃燒室和/或后置于這個燃燒室的反應室中引起在那里存在 的設備特有的能共振的氣柱的脈動。在這個燃燒室或反應室中輸入離析物，在來自熱氣體 的振蕩氣柱中處理，最后再從熱氣體流中取出這樣產(chǎn)生的產(chǎn)物，例如通過熱氣體過濾器、旋 風分離器或類似設備。
[0063] 火焰2脈動是自激勵的燃燒不穩(wěn)定，其中，其自激勵振蕩的頻率大部分通過燃燒 室、反應室的幾何尺寸和相應的設備技術(shù)的附件和裝置一起確定，它們首先在燃燒器的熱 側(cè)上被找到，它們位于燃燒器出口 3的下游。
[0064] 渦流發(fā)生器6位于燃燒器4的燃燒器殼體5中，通過該渦流發(fā)生器使通過管道7流入 的空氣流8帶有渦流，由此在燃燒器出口 3上與燃燒氣體9混合，該燃燒氣體通過燃燒氣體管 道10輸送到燃燒器出口 3。
[0065] 在管道7的上游，通過這個管道7流動的氣體8穿過振蕩體積11流動，對該振蕩體積 通過輸入管道12輸入氣體14。
[0066] 通過振蕩體積11流動的氣體8在在這里所示的示例中通過層流整流器13導引，由 此所有管道7在燃燒器4中基本相同地入流。
[0067]在輸入管道12中流動的氣體14或者是純空氣15,它已經(jīng)在壓縮機或壓氣機或風機 16中被帶到預應力。
[0068]但是或者這種氣體14已經(jīng)是燃料-空氣混合物，如果對純空氣15通過燃料管道17 輸送燃燒氣體18的時候。在這種情況下也可以去掉燃燒器4中的燃燒氣體管道10,通過該管 道將那里的純?nèi)紵龤怏w9輸送到燃燒器出口 3。
[0069] 在在這里所示的裝置中重要的是，振蕩體積11通過以下方式具有可變化的大?。?活塞19能在缸20中移動并且在需要時止動。
[0070] 活塞19可以按照雙箭頭21在最小與最大體積位置之間移動，其中，在最小情況下 在活塞19與層流整流器13之間存在的體積約為5至10升，而最大可達到的體積值可以為200 至2000升。
[0071] 為了良好的條理起見要指出，振蕩體積在其大小上為了達到確定的壓力振蕩振幅 而一次性地調(diào)整，然后以匹配的大小固定。
[0072] 即，上述的自激勵振蕩不是由于對應于雙箭頭21的外部引起的活塞19往復運動引 起，因為振蕩是燃燒不穩(wěn)定的，它由相位正確的反饋在作用回路燃燒器-火焰-燃燒室-反應 室/共振器中引起。
[0073] 振蕩體積11的上述固定調(diào)整的大小通過位于振蕩體積11中的氣體的壓縮性影響 燃燒器供給的抗壓強度。
[0074]對于本領域技術(shù)人員來說清楚的是，在活塞19與缸20壁體之間存在常見的密封， 它保證氣體密封性，例如是0形環(huán)密封或者也可以是專用的活塞密封。
[0075] 以基本恒定的預壓力從壓縮機16通過輸入管道12流動的氣體14首先進入到振蕩 體積11中。在這個振蕩體積中存在脈動的壓力，因為壓力在這個振蕩體積中受到燃燒室1中 的壓力的影響，壓力同樣由于火焰2在那里脈動地燃燒而脈動。
[0076] 由于脈動的壓力，盡管氣體14以基本恒定的體積流流入到振蕩體積11中，但是以 脈動的體積流從振蕩體積中流出。然后作為空氣8(必要時與來自燃料管道17的燃料氣體18 設定為燃料-空氣混合物)通過管道7穿過渦流發(fā)生器6在燃燒器出口 3旁邊流入到火焰2中。 [0077]脈動的氣體（即空氣8或在這里流動的燃料-空氣混合物)體積流增強火焰2的脈 動，但是在此只改變通過這個火焰脈動產(chǎn)生的振蕩的振幅，而不改變其頻率。
[0078]在此通過調(diào)整振蕩體積11的大小可以影響連續(xù)地流入到振蕩體積11中但是脈動 地流出的氣體14或7的質(zhì)量并由此也影響在燃燒室1中或者在作為反應室的、后置于該燃燒 室的(未示出的)共振管中出現(xiàn)的氣柱(該氣柱通過來自燃燒的熱氣體饋送)振蕩的振幅。 [0079]在燃燒室1和后置的導引熱氣體的設備部件中的靜態(tài)壓力的振蕩的振幅也這樣變 化，使其隨著增大的振蕩體積11增大并且在振蕩體積11減小時減小，而且為此無需改變?nèi)?燒或燃燒器調(diào)整的其它參數(shù)。
[0080] 原理上由此出發(fā)，能通過一種裝置如上所述一一優(yōu)選無級地一一調(diào)整以空氣和/ 或以燃燒氣體供給燃燒器的抗壓強度，并由此匹配于導引熱氣體的設備部件的振蕩特性， 燃燒室、共振管和反應器屬于這些設備部件。
[0081] 在圖2中示出另選的實施方式。在此相同的部件配有相同的附圖標記。
[0082] 主要的差別在于，振蕩體積11在按照圖2的實施方式中通過連接管22流體技術(shù)地 與導引燃料和/或空氣到燃燒器出口 3的管道連接。
[0083] 氣體14在按照圖1的實施方式中如上所述穿過振蕩體積11流動，以便到達燃燒器 4,而在按照圖2的實施方式中規(guī)定，這個氣體14只部分地作為脈動流23流入到振蕩體積11 中并且再直接流出。
[0084] 在此這樣選擇連接管22的直徑，即該連接管不阻礙流入到振蕩體積11中的和從振 蕩體積流出的氣體，并因此在其大小上可調(diào)整的振蕩體積11可以如上所述影響燃燒器4的 抗壓強度。
[0085] 與在這里所示不同，代替連接在管道上也可以使振蕩體積11、導引到燃燒器出口3 的燃料和/或氣體直接這樣連接在燃燒器4中，使得影響燃燒器供給的抗壓強度。
[0086] 由此本發(fā)明給出功能有效且運行可靠的解決方案，由此可以在振蕩的燃燒過程中 有目的地調(diào)整振蕩振幅。由此可以例如有目的地抵制由于添加要處理的原料到振蕩的熱氣 柱中而引起的振幅衰減。
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[0088] BUchner, Horst:在技術(shù)上預混合-燃燒系統(tǒng)中自激壓力/火焰振蕩的形成機制的 實驗和理論研究；Shaker出版社，亞琛，1992年；ISBN 3-86111-291-4(Experimentelie und theoretische Untersuchungen der Entstehungsmechanismen selbsterregter Druck-/ Flammenschwingungen in technischen Vormisch-Verbrennungssystemen；Verlag Shaker,Aachen 1992;ISBN 3-86111-291-4)
[0089] Putnam, A. A.:工業(yè)領域中的燃燒驅(qū)動振蕩；Elsevier出版公司；紐約；1971年 (Combustion-Driven Oscillations in Industry；Elsevier Publishing Company；New York；1971)
[0090] Begand，S.，Dahm，B.和Ambrosius，S.:在化學工業(yè)中對于材料處理使用脈動反應 器；化學工程技術(shù)（70)，1998年；746_748頁化;[118&七2(168?1118&1:;[0118代&1<:1:0^;1^1^(116 Stoffbehandlung in der chemischen Industrie；Chemie Ingenieur Technik(70), 1998;Seite 746-748)
[0091] 1991年5月14日美國專利號5015171;津恩等人：可調(diào)脈動燃燒(United States Patent Nr.5,015,171vom 14.Mai 1991；Zinn et al.:Tunable Pulse Combustor)
[0092] 公開說明書DE 10109892A1，2002年9月5日：一種制備納米單峰氧化物粉末的方法 (Offenlegungsschrift DE 10109892Alvom 5.9.2002:Verfahren zur Herstellung monomodaler nanokristalliner Oxidpulver)
[0093] 歐洲專利申請EP 2 092 976 Al 2009年1月29日：一種用于生產(chǎn)細碎顆粒的方法（ EliropaischePatentanmeldung EP 2 092 976 Al vom 29.01.2009: Verfahren zur Herstellung feinteiliger Partikel)
[0094] 附圖標記列表：
[0095] 1 燃燒室
[0096] 2 火焰
[0097] 3 燃燒器出口
[0098] 4 燃燒器
[0099] 5 燃燒器殼體
[0100] 6 渦流發(fā)生器
[0101] 7 管道
[0102] 8 空氣流
[0103] 9 燃燒氣體
[0104] 10燃燒氣體管道
[0105] 11振蕩體積
[0106] 12輸送管道
[0107] 13層流整流器
[0108] 14 氣體
[0109] 15純空氣
[0110] 16壓縮機
[0111] 17燃料管道
[0112] 18燃燒氣體
[0113] 19 活塞
[0114] 20 缸
[0115] 21 箭頭
[0116] 22連接管
[0117] 23脈動流
【主權(quán)項】
1. 一種在用于材料處理或材料合成的設備中的振蕩燃燒裝置，該振蕩燃燒裝置具有至 少一個燃燒器(4)，對該燃燒器向著燃燒器出口（3)通過至少一個管道(7)輸送燃料和/或空 氣，在振蕩燃燒裝置中存在有形成在燃燒器出口（3)上的脈動火焰(2)，脈動火焰在燃燒室 (I) 中燃燒，振蕩燃燒裝置具有能共振的氣柱，其特征在于，所述至少一個管道(7)與至少一 個振蕩體積(11)流體技術(shù)地連接。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的振蕩燃燒裝置，其特征在于，所述振蕩體積（11)的大小能被改 變。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的振蕩燃燒裝置，其特征在于，所述振蕩體積通過缸-活塞單 元（19、20)形成。4. 一種用于運行根據(jù)權(quán)利要求1所述的振蕩燃燒裝置的方法，其特征在于，將振蕩體積 (II) 與至少一個管道(7)流體技術(shù)地連接。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，改變所述振蕩體積(11)的大小。6. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項或多項所述的裝置在用于制造細顆粒的方法中的應用， 該顆粒具有在5nm至3mm范圍內(nèi)的平均粒度。
【文檔編號】F23D14/70GK106066040SQ201610261275
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2016年4月25日 公開號201610261275.X, CN 106066040 A, CN 106066040A, CN 201610261275, CN-A-106066040, CN106066040 A, CN106066040A, CN201610261275, CN201610261275.X
【發(fā)明人】霍斯特·比希納
【申請人】霍斯特·比希納