用于燃燒和材料合成的設備和方法

用于燃燒和材料合成的設備和方法
【專利摘要】燃燒設備(例如，燃燒器)和方法，諸如配置成激勵流體混合、火焰穩定性、和材料(例如，納米顆粒)合成等等的那些。
【專利說明】用于燃燒和材料合成的設備和方法
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請要求于2013年12月4日提交的號為61/911,572的美國臨時專利申請的優先權，該美國臨時專利申請以其全文通過引用并入本文。
技術領域
[0003]本發明總地涉及燃燒設備(例如燃燒器)和方法，以及更具體地但不以限制的方式涉及配置成激勵流體混合、火焰穩定性和材料(例如，納米顆粒)合成等等的燃燒設備和方法。
【背景技術】
[0004]例如，在登記號為1002257500000的韓國專利、號為1889810的歐洲專利、和號為2836234的美國專利中公開了燃燒設備和方法的實例。

【發明內容】

[0005]本公開內容包括配置成例如激勵流體混合、火焰穩定性和材料(例如，納米顆粒)合成等等的燃燒設備(例如燃燒器)和方法的實施例。所公開的燃燒設備和方法可部分地通過利用柯恩達(Coanda)效應來增加火焰穩定性，增加通過設備的湍流流體流量，增加吹熄速度，降低火焰高度，以及增加離開設備的流體混合。這樣的效果可導致離開所述設備的流體(例如，前體，燃料等)的增加的汽化以及材料合成上的增加。此外，本發明的設備和方法允許參數變化，參數諸如溫度、流體類型和數量(例如，燃料與氧化劑的比率)，以及流體加載速率(例如，前體加載速率，燃料加載速率，氧化劑加載速率等)，這也可增加汽化，增加材料(例如納米顆粒)的生產效率，使得能夠生產各種類型的材料(例如納米顆粒)，并增加所生產的材料(例如納米微粒)的均勻性。
[0006]本發明燃燒設備的一些實施例包括基部；中央構件;和外部構件;所述中央構件具有縱向軸線并包括:聯接到基部的主體，其中所述主體的至少一部分是大致圓柱形的；與主體成一體的末端，其中所述末端的至少一部分是大致半球形的；和與中央構件的縱向軸線同心的孔，孔延伸通過主體和末端;所述外部構件包括:聯接到所述基部的主體;與主體成一體的末端，其中所述中央構件的末端的至少一部分與外部構件的末端相比距離基部更遠;和與中央構件的縱向軸線同心的孔;其中外部構件定位成使得在外部構件和中央構件之間限定通道;其中所述設備配置成:允許流體移動通過中央構件的孔并流出中央構件的末端；以及允許流體移動通過通道并流出外部構件的末端。在一些實施例中，中央構件的孔包括為2至10毫米的直徑。在一些實施例中，中央構件的孔包括為6毫米的直徑。在一些實施例中，外部構件的孔包括為30至50毫米的直徑。在一些實施例中，外部構件的孔的至少一部分包括為38毫米的直徑。在一些實施例中，外部構件包括為30至100毫米的直徑。在一些實施例中，中央構件包括為30至45暈米的直徑。在一些實施例中，中央構件的末端具有第一端部和第二端部，并且末端的第二端部是大致凹入的。在一些實施例中，所述設備還包括噴霧噴射器，其設置在所述中央構件的孔內，使得當流體移動通過中央構件的孔時，噴霧噴射器有助于使得流體霧化。在一些實施例中，外部構件配置成使得流體能夠大致垂直于通道被引入到通道內。在一些實施例中，所述設備還包括旋流葉片，其設置在所述中央構件的孔內，使得移動通過中央構件的孔的流體受到擾動。在一些實施例中，所述設備還包括旋流葉片，其設置在所述通道內，使得移動通過所述通道的流體受到擾動。在一些實施例中，中央構件可相對于所述外部構件進行調節，使得通道的至少一部分可以在寬度上發生變化。在一些實施例中，外部構件可相對于中央構件進行調節，使得通道的至少一部分可以在寬度上發生變化。
[0007]本發明方法的一些實施例包括將第一流體引入到具有縱向軸線的中央構件的孔內，所述中央構件包括:聯接到基部的主體，其中所述主體的至少一部分是大致圓柱形的；以及與主體成一體的末端，其中所述末端的至少一部分是大致半球形的；其中中央構件的孔與中央構件的縱向軸線是同心的并延伸通過主體和末端;將第二流體引入到由中央構件和外部構件限定的通道內，所述外部構件包括:聯接到所述基部的主體；以及與主體成一體的末端，其中所述中央構件的末端的至少一部分與外部構件的末端相比距離基部更遠，允許第二流體流過中央構件的末端并與第一流體進行混合；以及點燃第一流體和第二流體的混合物。在一些實施例中，第一流體是前體，以及第二流體是燃料和氧化劑的混合物。在一些實施例中，前體包括溶解在溶劑中的金屬硝酸鹽。在一些實施例中，第一流體是燃料以及第二流體是氧化劑。在一些實施例中，噴霧噴射器設置在所述中央構件的孔內，并且所述方法還包括霧化第一流體。在一些實施例中，第一流體是液體。在一些實施例中，該方法還包括將分散氣體引入到中央構件的孔內，使得第二流體被霧化。在一些實施例中，所述方法還包括將第二流體以大致垂直于所述通道的方式引入到通道內。在一些實施例中，所述方法包括相對于所述外部構件來調節所述中央構件，使得通道的至少在外部構件的末端與中央構件的末端之間的部分在寬度上發生變化。在一些實施例中，所述方法包括相對于中央構件來調節所述外部構件，使得通道的至少在外部構件的末端與中央構件的末端之間的部分在寬度上發生變化。
[0008]術語“聯接”被定義為連接，盡管不一定是直接地連接，并且不一定是機械地連接。如果兩個物件可聯接到彼此的話，則它們是“可聯接的”。除非上下文明確要求，否則可聯接的物件也可脫離聯接，以及反之亦然。其中第一結構可聯接到第二結構的一種非限制性的方法適于將第一結構配置成聯接(或配置成可聯接)到第二結構。術語“一(“a”或“an”)被定義為一個或多個，除非本公開明確地要求其它方面。術語“大致(substantially)”被定義為在很大程度上但不一定完全是被指定的內容(并且包括被指定的內容;例如，大致90度包括90度以及大致平行包括平行)，如由本領域內的普通技術人員所理解的那樣。在任何公開的實施例中，術語“大致(substantialIy)”、“大約(approximately)”和“約(about)”可用在指定內容的“[百分比]范圍內”取代，其中百分比包括0.1%，1%，5%，和10%。
[0009]術語“包括(comprise )” (以及“包括(compr i s e )”的任何形式，諸如“包括(comprises)”和“包括(comprising)”，“具有(have)”(以及“具有(have)”的任何形式，諸如“具有(has)”和“具有(having)” )，“包含(include)”(以及“包含(include)”的任何形式，諸如“包含(includes)” “包含(including)” 以及“含有(contain)”(以及“含有(contain)” 的任何形式，諸如“含有(contains)”和“含有(containing)”)是開放式系動詞。其結果是，“包括(comprise)”、“具有(has)，，、“包含(includes)”或“含有(contains)”一個或多個元件或特征的設備或者設備的組件擁有那些一個或多個元件或特征，但不限于僅僅擁有那些元件或特征。類似地，“包括(comprise)”、“具有(has)”、“包括(includes)”或“包含(contains)”一個或多個步驟的方法擁有那些一個或多個步驟，但不限于僅僅擁有那些一個或多個步驟。此外，諸如“第一”和“第二”是術語僅用于區分結構或特征，而并不將不同的結構或特征限制到特定的順序。
[0010]本發明燃燒設備和方法的任何實施例可以由任何描述的元件和/或特征構成或基本上由任何描述的元件和/或特征構成，但不是“包括(comprise)”/“包含(includes)”/“含有(contains)”/"具有(have)”任何描述的元件和/或特征。因此，在任何權利要求中，術語
“由......構成consisting of)”或“基本上由......構成(consisting essentially of)，，可由任何以上列舉的開放式連接動詞所取代，以便使得給定權利要求的范圍從否則使用開放式連接動詞所給定權利要求的范圍發生改變。
[0011]盡管未描述或示出，一個實施例的一個特征或多個特征可被應用于其它實施例，除非由本公開內容或實施例的性質明確禁止。
[0012]與上述實施例以及其它相關聯的細節介紹如下。
【附圖說明】
[0013]下面的附圖通過實例而非限制性的方式示出。為了簡潔和清楚起見，所給定結構的每個特征在其中顯現該結構的每幅圖中并不總是進行標記。相同的附圖標記不一定指示相同的結構。相反，可以使用相同的附圖標記來指示類似的特征或具有類似功能的特征，如可由不相同的附圖標記所指示的那樣。至少一些附圖示出將由本領域內的普通技術人員將理解的圖形符號或表示。
[0014]圖1示出燃燒設備的實施例，所述燃燒設備包括:基部;具有孔的中央構件；以及外部構件，其定位成使得在外部構件和中央構件之間限定通道。圖1所示的燃燒設備及其組件按比例繪制。圖1中所示的尺寸是適于燃燒設備的可能尺寸的非限制性實例。
[0015]圖2示出燃燒設備一部分的一個實施例，所述燃燒設備包括具有孔的中央構件，并且還包括外部構件，其定位成使得在外部構件和中央構件之間限定通道。
[0016]圖3示出燃燒設備一部分的另一個實施例，所述燃燒設備包括具有孔的中央構件，并且還包括外部構件，其定位成使得在外部構件和中央構件之間限定通道，其中所述中央構件的末端具有第一端部和第二端部，并且末端的第二端部是大致凹入的。
[0017]圖4示出燃燒設備一部分的另一個實施例，所述燃燒設備包括具有孔和設置在孔內的噴霧噴射器的中央構件，并且還包括外部構件，其定位成使得在外部構件和中央構件之間限定通道。
[0018]圖5示出燃燒設備一部分的另一個實施例，所述燃燒設備包括具有孔的中央構件，并且還包括外部構件，其定位成使得在外部構件和中央構件之間限定通道，其中流體可以大致垂直于通道的方式引入到通道內。
[0019]圖6示出燃燒設備一部分的另一個實施例，所述燃燒設備包括:具有孔的中央構件;外部構件，其定位成使得在外部構件和中央構件之間限定通道;以及設置在中央構件的孔內的旋流葉片。
[0020]圖7示出燃燒設備一部分的另一個實施例，所述燃燒設備包括:具有孔的中央構件;外部構件，其定位成使得在外部構件和中央構件之間限定通道;以及設置在通道內的旋流葉片。
[0021]圖8示出燃燒設備一部分的另一個實施例，所述燃燒設備包括具有孔的中央構件，并且還包括外部構件，其定位成使得在外部構件和中央構件之間限定通道;其中外部構件和/或中央構件是可調節的，使得所述通道的至少一部分可以在寬度上發生變化。
【具體實施方式】
[0022]現在參照附圖，并且更具體地參照圖1，其示出包括基部14的燃燒設備10。基部14可包括任何數量的構件，其配置成例如穩定燃燒設備10，將流體提供到燃燒設備10等。例如，在圖1中所示的實施例中，基部14包括下部橫向構件18，其聯接到下部縱向構件22。在所示的實施例中，下部橫向構件18通過螺釘26聯接到下部縱向構件22;然而，在其它實施例中，下部橫向構件18可以任何合適的方式(例如，螺栓，釘子，粘合劑，焊接等)聯接到下部縱向構件22。仍在其它實施例中，下部橫向構件18和下部縱向構件22可以是一體的(例如，由同一塊材料制成)。在圖1所示的實施例中，基部14還包括聯接到中間縱向構件34的中間橫向構件30 ο如上所述，中間橫向構件30可聯接到(例如，通過螺釘，螺栓，釘子，粘合劑，焊接等)中間縱向構件34或與中間縱向構件34是一體的。類似地，中間橫向構件30和/或中間縱向構件34可聯接到(例如，通過螺釘，螺栓，釘子，粘合劑，焊接等)到下部橫向構件18和/或下部縱向構件22或與下部橫向構件18和/或下部縱向構件22是一體的。此外，在圖1中所示的實施例中，設備10包括上部構件38，其設置在基部14的上方并且聯接到基部14的中間橫向構件30。如上所述，上部構件38可聯接到(例如，通過螺釘，螺栓，釘子，粘合劑，焊接等)基部14 (例如，在所示實施例中的中間橫向構件30 )，或者與基部14是一體的。
[0023]在所示實施例中，燃燒設備10還包括具有縱向軸線的中央構件42ο中央構件42包括聯接到基部14 (例如，中間橫向構件30)的主體46 ο在所示的實施例中，中央構件42的主體46的至少一部分是大致圓柱形的。中央構件42還包括末端50，其與主體46是一體的。在所示的實施例中，中央構件42的末端50的至少一部分是大致半球形的(例如，具有例如25毫米的半徑)。末端50包括鄰近基部14并與主體46—體的第一端部54，和遠離基部14的第二端部58。在一些實施例中，中央構件42包括為30至45毫米的直徑；以及在其它實施例中，中央構件42的直徑可小于30毫米(例如，25毫米，20毫米，15毫米或更小)，或大于45毫米(例如，50毫米，55毫米，60毫米或更大)。在所示的實施例中，中央構件42還包括孔62，它與中央構件42的縱向軸線是同心的。孔62延伸通過主體54和末端50。設備10配置成允許流體移動通過中央構件42的孔62(例如，通過主體54和末端50)，并流出中央構件42的末端50。在一些實施例中，中央構件42的孔62包括為2至10毫米(例如，6毫米)的直徑；以及在其它實施例中，孔62的直徑可小于2毫米(1.5毫米，I毫米，0.5毫米或更小)或大于10毫米(12毫米，14毫米，16毫米或更大)。
[0024]在所示的實施例中，燃燒設備10還包括外部構件66。外部構件66包括聯接至基部14 (例如，中間橫向構件30)的主體70 ο在所示的實施例中，外部構件66的主體70的至少一部分是基本上大致圓柱形的。外部構件66還包括末端74，其與主體70是一體的。在所示的實施例中，外部構件66的末端74的至少一部分是大致彎曲的。在所示的實施例中，中央構件42的末端50的至少一部分相比于外部構件66的末端74更遠離基部14。例如，如圖1中所示，中央構件42的末端50的第二端部58相比于外部構件66的末端74進一步遠離基部14大約8毫米。如將要論述的那樣，中央構件42和外部構件66可以是可調節的，并且末端50可相比于末端74進一步遠離基部14超過8毫米(例如，10毫米，12毫米，14毫米或更多)或可相比于末端74進一步遠離基部14小于8毫米(例如，6毫米，4毫米，2毫米或更小)。在一些實施例中，外部構件66包括為35至100毫米的直徑；以及在其它實施例中，外部構件66的直徑可小于30毫米(例如，25毫米，20毫米，15毫米或更小)或超過100毫米(例如，105毫米，110毫米，115毫米，或更多)。在所示的實施例中，外部構件66還包括孔78，其與中央構件42的縱向軸線是同心的。孔78延伸通過主體70和末端74。此外，外部構件66定位成使得在外部構件66和中央構件42之間限定通道82(孔78的一部分)。設備10配置成允許流體移動通過通道82(例如，在所示的實施例中，在主體54和主體70之間以及也在末端50的至少一部分和末端74的至少一部分之間移動)并流出外部構件66的末端74。在一些實施例中，外部構件66的孔78包括為30至50毫米(例如，38毫米)的直徑；以及在其它實施例中，孔78的直徑可小于30毫米(例如，25毫米，20毫米，15毫米或更小)或大于50毫米(例如，55毫米，60毫米，65毫米或更大)。
[0025]圖2示出本發明燃燒設備的一個實施例1Oa，其包括具有孔62a的中央構件42a，并且還包括外部構件66a，其定位成使得在外部構件62a和中央構件42a之間限定通道82a。設備1a配置成允許流體移動通過中央構件42a的孔62a并流出中央構件42a的末端50a。設備1a還配置成允許流體移動通過通道82a并流出外部構件66a的末端74a。例如，在所示的實施例中，流體A可移動通過中央構件42a的孔62a并流出末端50a，并且流體B可移動通過通道82a并流出外部構件66a的末端74a，使得流體A和流體B可混合，并且如果被點燃就可燃燒。
[0026]圖3示出本發明燃燒設備的一個實施例1Ob，其包括具有孔62b的中央構件42b，并且還包括外部構件66b，其定位成使得在外部構件62b和中央構件42b之間限定通道82b。在所示的實施例中，末端50b的第二端部58b是大致凹入的。例如，末端50b的第二端部58b可包括10至40毫米(例如，25毫米)的曲率半徑。設備1b配置成允許流體移動通過中央構件42b的孔62b并流出中央構件42b的末端50b。設備1b還配置成允許流體移動通過通道82b并流出外部構件66a的末端74b。例如，在所示的實施例中，流體A可移動通過中央構件42b的孔62b并流出末端50b，并且流體B可移動通過通道82b并流出外部構件66b的末端74b，使得流體A和流體B可以混合，并且如果被點燃就可燃燒。末端50b的第二端部58b的凹入配置可通過激勵流體(例如，流體A和流體B)再循環來增加火焰穩定性，其部分是由于在末端50b的第二端部58b附近的適于再循環的更大空間量。
[0027]圖4示出本發明燃燒設備的一個實施例10c，其包括具有孔62c的中央構件42c，并且還包括外部構件66c，其定位成使得在外部構件62c和中央構件42c之間限定通道82c。在所示的實施例中，中央構件42c的孔62c的至少一部分不具有恒定直徑(例如，孔62c的直徑從末端50c的第一端部54c到第二端部58c減小(例如，以恒定速率)。設備1c配置成允許流體移動通過中央構件42c的孔62c并流出中央構件42c的末端50c。設備1c還配置成允許流體移動通過通道82c并流出外部構件66c的末端74c。例如，在所示的實施例中，流體A可移動通過中央構件42c的孔62c并流出末端50c，而流體B可移動通過通道82c并流出外部構件66c的末端74c，使得流體A和流體B可以混合，并且如果被點燃就可燃燒。設備1c還包括噴霧噴射器86c，其設置在中央構件42c的孔62c內，使得當流體(例如，流體A)移動通過中央構件42c的孔62c時，噴霧噴射器86c有助于使得流體霧化。在一個實施例中，實施例1Oc包括用于噴霧噴射器86c的單獨的槽/開口。例如，流體A (例如，液體)和流體C(例如，分散氣體)可朝向噴霧噴射器86c移動通過中央構件42c的孔62c，并且噴霧噴射器86c和流體C可使得流體A霧化。使得流體(例如流體A)霧化例如可以在與另一種流體(例如，流體B)混合并燃燒之后導致形成納米顆粒。
[0028]圖5示出本發明燃燒設備的一個實施例1Od，其包括具有孔62d的中央構件42d，并且還包括外部構件66d，其定位成使得在外部構件62d和中央構件42d之間限定通道82d。設備1d配置成允許流體移動通過中央構件42d的孔62d并流出中央構件42d的末端50d。設備1d還配置成允許流體移動通過通道82d，并流出外部構件66d的末端74d。例如，在所示的實施例中，流體A可移動通過中央構件42d的孔62d并流出末端50d，并且流體B可移動通過通道82d，并流出外部構件66d的末端74d，使得流體A和流體B可以混合，并且如果被點燃就可燃燒。在圖5所示的實施例中，外部構件66d配置成使得流體可以基本上垂直于通道82d的方式被引入到通道82d內，例如使得通過通道82d的流動具有相切于末端74d的速度分量。這樣的配置可激勵旋流，例如其可激勵流體(例如，在末端50d的第二端部58d附近的流體A和流體B)的混合。
[0029]圖6示出本發明燃燒設備的一個實施例1Oe，其包括具有孔62e的中央構件42e，并且還包括外部構件66e，其定位成使得在外部構件62e和中央構件42e之間限定通道82e。設備1e配置成允許流體移動通過中央構件42e的孔62e并流出中央構件42e的末端50e。設備1e還配置成允許流體移動通過通道82e，并流出外部構件66e的末端74e。例如，在所示的實施例中，流體A可移動通過中央構件42e的孔62e并流出末端50e，并且流體B可移動通過通道82e，并流出外部構件66e的末端74e，使得流體A和流體B可以混合，并且如果被點燃就可燃燒。在圖6中所示的實施例中，設備1e還包括旋流葉片90e，每一個旋流葉片90e可插入到通道82e內，例如，在末端74e附近，并且每一個旋流葉片90e可設置在通道82e內，使得移動通過通道82e的流體(例如，流體B)受到擾動。這樣的配置可激勵旋流，其例如可激勵流體(例如，在末端50e的第二端部58e附近的流體A和流體B)的混合。
[0030]圖7示出本發明燃燒設備的一個實施例1Of，其包括具有孔62f的中央構件42f，并且還包括外部構件66f，其定位成使得在外部構件62f和中央構件42f之間限定通道82f。設備1f配置成允許流體移動通過中央構件42f的孔62f并流出中央構件42f的末端50f。設備1f還配置成允許流體移動通過通道82f，并流出外部構件66f的末端74f。例如，在所示的實施例中，流體A可移動通過中央構件42f的孔62f并流出末端50f，并且流體B可移動通過通道82f，并流出外部構件66f的末端74f，使得流體A和流體B可以混合，并且如果被點燃就可燃燒。在圖7中所示的實施例中，設備1f還包括設置在中央構件42f的孔62f內的旋流葉片90f，使得移動通過中央構件42f的孔62f的流體(例如，流體A)受到擾動。這樣的配置可激勵旋流，其例如可激勵流體(例如，在末端50f的第二端部58f附近的流體A和流體B)的混合。
[0031]圖8示出本發明燃燒設備的一個實施例10g，其包括具有孔62g的中央構件42g，并且還包括外部構件66g，其定位成使得在外部構件62g和中央構件42g之間限定通道82g。設備1g配置成允許流體移動通過中央構件42g的孔62g并流出中央構件42g的末端50g。設備1g還配置成允許流體移動通過通道82g，并流出外部構件66g的末端74g。例如，在所示的實施例中，流體A可移動通過中央構件42g的孔62g并流出末端50g，并且流體B可移動通過通道82g，并流出外部構件66g的末端74g，使得流體A和流體B可以混合，并且如果被點燃就可燃燒。在圖8中所示的實施例中，中央構件42g和/或外部構件66是相對于另一個(或相對于基部，其實例參照圖1進行描述)可調節的(例如，沿著中央構件42g的縱向軸線)，使得通道82g的至少一部分(例如，通道82g的靠近末端50g和末端74g的部分)在寬度上發生變化。例如，如果中央構件42g是可調節的以及外部構件66g是固定的，則中央構件42g可進行調節(例如，縱向)以使得通道82g的至少一部分在寬度上減小。作為另一個實例，如果中央構件42g被固定，而外部構件66g是可調節的，則外部構件66g是可調節的(例如，縱向)，使得通道82g的至少一部分在寬度上增加。在一些實施例中，中央構件42g和外部構件66g兩者都是可調節的。中央構件42g和/或外部構件66g可進行調節，使得獲得通道82g(例如，通道82g的靠近末端50g和末端74g的部分)的所需寬度，諸如像0.1毫米至0.15毫米的寬度。可調節的中央構件(例如，中央構件42g)和/或可調節的外部構件(例如，外部構件66g)例如可增加火焰速度和火焰穩定性的控制。
[0032]各種流體可與本發明的設備一起使用以便燃燒和/或材料合成。例如，前體可通過中央構件的孔(例如，中央構件42的孔62)被引入，并且預混物(例如，燃料和氧化劑)可通過在中央構件和外部構件之間的通道(例如，在中央構件42和外部構件66之間的通道82)弓丨入。前體和預混物可以混合，并且如果被點燃就可燃燒，形成材料(例如，納米顆粒(例如，炭黑，煅制(fumed)的Si02，T12,等))，這例如取決于前體的類型，預混物的類型，通道的寬度，流體加載速率，燃料相對于氧化劑的比率，和溫度等等。作為另一實例，燃料可通過中央構件的孔(例如，中央構件42的孔62)被引入，以及氧化劑可通過在中央構件和外部構件之間的通道(例如，在中央構件42和外部構件66之間的通道82)被引入。燃料和氧化劑可以混合，并且如果被點燃就可燃燒。作為一個實例，在一些實施例中，燃料可包括乙烯，以及氧化劑可包括空氣，具有從0.8至1.6的當量比。在一些實施例中，前體可包括四異丙醇鈦(TTIP)，例如以產生二氧化鈦納米顆粒。在一些實施例中，前體可包括六甲基二娃氧燒(HMDSO)，例如以產生二氧化硅納米顆粒。在一些實施例中，可基于所選擇的燃料，氧化劑，和/或前體，諸如氧化鋁，氧化鈰，氧化鐵，氧化鋅，和/或氧化鋯來制備其它納米顆粒和金屬氧化物。
[0033]本發明方法的一些實施例包括將第一流體引入到具有縱向軸線的中央構件的孔(例如，孔62)內，所述中央構件包括:聯接到基部(例如，基部14)的主體(例如，主體46)，其中所述主體的至少一部分是大致圓柱形的；以及與主體成一體的末端(例如，末端50)，其中所述末端的至少一部分是大致半球形的;并且其中中央構件的孔與中央構件的縱向軸線是同心的并延伸通過主體和末端;將第二流體引入到由中央構件和外部構件(例如，外部構件66)限定的通道(例如，通道82)內，所述外部構件包括:聯接到所述基部的主體(例如，主體70)；以及與主體成一體的末端(例如，末端74)，其中所述中央構件的末端的至少一部分與外部構件的末端相比距離基部更遠;允許第二流體流過中央構件的末端并與第一流體進行混合；以及點燃第一流體和第二流體的混合物。在一些實施例中，第一流體是前體，以及第二流體是燃料和氧化劑的混合物。在一些實施例中，前體包括溶解在溶劑中的金屬硝酸鹽。在一些實施例中，第一流體是燃料以及第二流體是氧化劑。在一些實施例中，噴霧噴射器(例如，噴霧噴射器86c)設置在所述中央構件的孔內，并且所述方法還包括霧化第一流體。在一些實施例中，第一流體是液體。在一些實施例中，該方法還包括將分散氣體引入到中央構件的孔內，使得第二流體被霧化。在一些實施例中，所述方法還包括將第二流體以大致垂直于所述通道的方式引入到通道內。在一些實施例中，所述方法包括相對于所述外部構件來調節所述中央構件，使得在外部構件的末端與中央構件的末端之間的通道的至少一部分在寬度上發生變化；以及在其它實施例中，所述方法包括相對于中央構件來調節所述外部構件，使得在外部構件的末端與中央構件的末端之間的通道的至少一部分在寬度上發生變化。
[0034]上面的說明書和實例提供示例性實施例的結構和使用的完整描述。雖然某些實施例在上面已經以一定程度的特殊性或參照一個或多個單獨的實施例進行了描述，但是在不脫離本發明范圍的情況下，本領域內的那些技術人員可對所公開的實施例進行許多修改。因此，本發明設備和方法的各種示例性的實施例并不意旨被限制到所公開的特定形式。相反，它們包括落在權利要求范圍內的替代方案，并且所示之外的實施例可包括所示實施例的一些或全部特征。例如，組件可作為單一結構被組合和/或連接可以被取代。此外，在適當情況下，上述實例的任何方面可與所述其它實例的任何方面結合以形成具有相當的或不同的特性并解決相同或不同問題的另外的實例。類似地，將理解的是，上述的益處和優點可涉及一個實施例或者可涉及若干實施例。
[0035]權利要求不意旨包括并且不應當被解釋為包括裝置加功能或步驟加功能的限制，除非這種限制在給定權利要求中使用相應的措辭“用于……的裝置”或“用于……的步驟”來明確限定。
【主權項】
1.燃燒設備，其包括: 基部； 中央構件，所述中央構件具有縱向軸線并包括: 聯接到基部的主體，其中所述主體的至少一部分是大致圓柱形的； 與主體成一體的末端，其中所述末端的至少一部分是大致半球形的;和與中央構件的縱向軸線同心的孔，孔延伸通過主體和末端；以及外部構件，所述外部構件包括: 聯接到所述基部的主體； 與主體成一體的末端，其中所述中央構件的末端的至少一部分與外部構件的末端相比距離基部更遠;和 與中央構件的縱向軸線同心的孔； 其中外部構件定位成使得在外部構件和中央構件之間限定通道； 其中所述設備配置成: 允許流體移動通過中央構件的孔并流出中央構件的末端；以及 允許流體移動通過通道并流出外部構件的末端。2.根據權利要求1所述的設備，其中所述中央構件的孔包括為2至10毫米的直徑。3.根據權利要求1所述的設備，其中所述中央構件的孔包括為6毫米的直徑。4.根據權利要求1所述的設備，其中所述外部構件的孔包括為30至50毫米的直徑。5.根據權利要求1所述的設備，其中所述外部構件的孔的至少一部分包括為38毫米的直徑。6.根據權利要求1所述的設備，其中所述外部構件包括為30至100毫米的直徑。7.根據權利要求1所述的設備，其中所述中央構件包括為30至45毫米的直徑。8.根據權利要求1所述的設備，其中所述中央構件的末端具有第一端部和第二端部，并且末端的第二端部是大致凹入的。9.根據權利要求1所述的設備，其中所述設備還包括: 噴霧噴射器，其設置在所述中央構件的孔內，使得當流體移動通過中央構件的孔時，噴霧噴射器有助于使得流體霧化。10.根據權利要求1所述的設備，其中所述外部構件配置成使得流體能夠大致垂直于通道被引入到通道內。11.根據權利要求1所述的設備，其中所述設備還包括: 旋流葉片，其設置在所述中央構件的孔內，使得移動通過中央構件的孔的流體受到擾動。12.根據權利要求1所述的設備，其中所述設備還包括: 旋流葉片，其設置在所述通道內，使得移動通過所述通道的流體受到擾動。13.根據權利要求1所述的設備，其中所述中央構件可相對于所述外部構件進行調節，使得通道的至少一部分可以在寬度上發生變化。14.根據權利要求1所述的設備，其中所述外部構件可相對于中央構件進行調節，使得通道的至少一部分可以在寬度上發生變化。15.燃燒方法，其包括: 將第一流體引入到具有縱向軸線的中央構件的孔內，所述中央構件包括: 聯接到基部的主體，其中所述主體的至少一部分是大致圓柱形的；以及 與主體成一體的末端，其中所述末端的至少一部分是大致半球形的； 其中中央構件的孔與中央構件的縱向軸線是同心的并延伸通過主體和末端； 將第二流體引入到由中央構件和外部構件限定的通道內，所述外部構件包括: 聯接到所述基部的主體；以及 與主體成一體的末端，其中所述中央構件的末端的至少一部分與外部構件的末端相比距離基部更遠； 允許第二流體流過中央構件的末端并與第一流體進行混合；以及 點燃第一流體和第二流體的混合物。16.根據權利要求15所述的方法，其中第一流體是前體，以及第二流體是燃料和氧化劑的混合物。17.根據權利要求16所述的方法，其中前體包括溶解在溶劑中的金屬硝酸鹽。18.根據權利要求15所述的方法，其中第一流體是燃料以及第二流體是氧化劑。19.根據權利要求15所述的方法，其中噴霧噴射器設置在所述中央構件的孔內，并且所述方法還包括: 霧化第一流體。20.根據權利要求19所述的方法，其中第一流體是液體。21.根據權利要求20所述的方法，其中所述方法還包括: 將分散氣體弓I入到中央構件的孔內，使得第二流體被霧化。22.根據權利要求15所述的方法，其中所述方法還包括: 將第二流體以大致垂直于所述通道的方式引入到通道內。23.根據權利要求15所述的方法，其中所述方法還包括: 相對于所述外部構件來調節所述中央構件，使得通道的至少在外部構件的末端與中央構件的末端之間的部分在寬度上發生變化。24.根據權利要求15所述的方法，其中所述方法還包括: 相對于中央構件來調節所述外部構件，使得通道的至少在外部構件的末端與中央構件的末端之間的部分在寬度上發生變化。
【文檔編號】F23D14/58GK105940265SQ201480074354
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2014年12月4日
【發明人】鄭石浩, 納西爾·梅蒙, 馬庫斯·阿卜杜
【申請人】阿卜杜拉國王科技大學