-
7/25/2019 Us 4336017
1/5
United S t a t e s Patent [ 1 9 1
[ 1 1 ] 4 , 3 3 6 , 0 1 7
D e s t y
[ 4 5 ] J u n . 2 2 , 1 9 8 2
[ 5 4 ]
FLARE
WITH
INWARDLY DIRECTED [ 5 6 ] R e f e r e n c e s C i t e d
COANDA NOZZLE U . S . PATENT DOCUMENTS
, 3,914,093 10/1975
P
t . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 431 35
X
[ 7 5 ] I n v e n t o r : D e n i s H . D e s t y , W e y b n d
g e , E n g l a n d 3 , 9 1 5 , 6 2 2 V 1 9 7 5 D r g s i y o t
a 1 _
/
4,073,613
2/1978
Desty . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . 431/354
[ 7 3 ] A s s i g n e e : T h e B r i t i s h
P e t r o l e u m
C o m p a n y
L i m i t e d ,
L o n d o n ,
E n g l a n d
[ 2 1 ] A p p l . N o . :
8 7 1 , 5 3 1
[ 2 2 ] F i l e d : J a n .
2 3 ,
1 9 7 8
[ 3 0 ] F o r ' i g n A p p l i c a t i o n P r i o r i t y D a
t a
J a n . 2 8 , 1977 [GB] U n i t e d
Kingdom
. . . . . . . . . . . . 03518/77
[ 5 1 ] I n t . C l . 3
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . .
. . . . . .
F23D
00/00
[52] US. l. . . . . . . . . . . _ . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . .
431/202; 431/354;
239/DIG.
7
[ 5 8 ]
F i e l d o f
Search . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 431/354, 2
0 2 , 2 8 4 ;
2 3 9 / D I G .
7 ;
4 1 7 / 1 8 9 ;
4 8 / 1 8 0
F
FOREIGN PATENT.DOCUMENTS
1 3 0 3 4 3 9
9 / 1 9 7 0 U n i t e d Kingdom.
1381867 1/1975 United K i n g d o m .
1 4 0 1 7 6 3 7 / 1 9 7 5 U n i t e d Kingdom.
P r i m a r y E x a m i n e r S a m u e l S c o t t
A s s i s t a n t
Examiner-G.
Anderson
A t t o r n e y , A g e n t ,
o r F i r m - M o r g a n ,
F i n n e g a n , P i n e ,
F o l e y & L e e
[ 5 7 ]
ABSTRACT
F l a r e
f o r d i s p o s a l
o f c o m b u s t i b l e
g a s e s
which
i n c l u d e s a
Coanda
n o z z l e u s i n g h i g h
p r e s s u r e s t e a m .
The n o z z l e
h a s a s e l f a d j u s t i n g s l o t and a low p r e s s u
r e
f u e l
g a s
s u p p l y i s
e n t r a i n e d
i n t o t h e mouth o f t h e
n o z z l e .
1 0 C l a i m s , 1 Drawing F i g u r e
-
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2/5
4 , 3 3 6 , 0 1 7
u n .
2 2 ,
1 9 8 2
S. P a t e n t
E n t r a i n e d H z ' r
-
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3/5
4 , 3 3 6 , 0 1 7
1 .
F L A R E
w t T H t N w A R n L - Y '
D I R E C T E D - " C O A N D A
NOZZLE x
T h i s
i n v e n t i o n
r e l a t e s ' t o F - a ? a r e f o i i r e s i t l l t i a -
l i c o m b u s t i
b l e
g a s ,
a n d . i n p a r t i c u l a r i t r ' e l a t e s t o t h e w
- d i s p o s a l o f
re?nery r e s i d u a l
gases.
5 - . 1 t w ~ .
Re?nery
a n d
c h e m i c a l
p l a n t
o p e r ' a t i d n
o f t e n
r e q u i r e s
t h a t a
v e s s e l i s : v e n t e d t h r o u g h p r e s s u r e r e
l i e f v a l v e s
i n t o a
v e n t
s y s t e m r u n n i n g a t n e a r a t m o s p h e r i c p r
e s s u r e .
Gas
f r o m
t h i s low
p r e s s u r e
v e n t
s y s t e m
i s t h e n
b u r n t
o f f
b y
? a r i n g
f r o ' i m ' a n e l e v a t e d s t a c k s o a s t o a i d t
h e d i s p e r
s i o n o f
a n y
o x i d e o f s u l p h u r t h a t
m ay
b e f o r m e d
d u r i n g
combustion
I Y ' '
S i n c e t h e low p r e s s u r e o f t h e g a s p r e c l u
d e s t h e u s e o f
a i r e n t r a i n m e n t d e v i c e s ,
t h e
p o s s i b l e s u l p h u r c o n t e n t
m a k e s
g r p u n d
l e v e l
? a r i n g
i n a n a t u r a l
d r a g h t
? a r e
i m p r a c t i c a b l e , o n e w ay t o improve combustion a
nd
r e d u c e t h e
amount
o f smoke formed d u r i n g ' s u ' c h emer
g e n c y ? a r i n g o p e r a t i o n s
i s
t o a d d
s t e a m
t o t h e
? a r e d
g a s ,
w h i c h , _ . , t h e n
r e a c t s w i t h any c a r b o n p a r t i c l e s
by
u n d e r g o i n g
a
w a te r
gas
r e a c t i o n ,
thus
p r e v e n t i n g
smok
formation.
7
>
. O n e
t y p e
o f
? a r e
s u i t a b l e f o r t h e ' d i s p o s a l o f r e s i d u a
l
c o m b u s t i b l e g a s u t i l i s e s t h e
Coanda p r i n c i p l e a n d
Co
a n d a
t y p e ? a r e s
c a n -
b e
e i t h e r o f w t h e ' e x t e r n a l
t y p e ( e . g .
a s i n
our
UK. a t . Nos.
1 , 3 0 3 , 4 3 9 o r
1 , 3 8 1 , 8 6 7 ) o r o f t h e
i n t e r n a l t y p e
( e . g .
a s i n o u r UK. a t . N o . 1 , 4 9 5 , 0 1 3 ) .
Our
U . K . - : P a t . No. 1 , 3 8 1 , 8 6 7 d e s c r i b e s
a
m e t h o d o f
d i s p o s i n g
o f low
p r e s s u r e
f u e l g a s e s , w h i c h
me t hod
c o m p r i s e s '
p a s s i n g s t e a m a t
p r e s s u r e over
a .
d i r e c t o r
b o d y ,
t h e
s u r f a c e
o f
which i s
c u r v e d
s o
t h a t
t h e
s t e a m
? o w e n t r a i n s ' s u r r o u n d i n g ' a i r , s a i
d
s t e a m
a n d
' a ' i r ' b e i n g
p a s s e d
i n t o a s u p p l y o f
low
p r e s s u r e
f u e l
g a s
e m e r g i n g
f r o m a n
i n t e r n a l p a s s a g e w a y
o f t h e d i r e c t o r b o d y , t h e
r e s u l t a n t
m i x t u r e o f
s t e a m ,
a i r
a n d
f u e l
g a s
b e i n g - i g n i t e d
andbu'r'ned. I i
W
1
Our
U . K .
P a t .
N o . 1 , 4 9 5 , 0 1 3
( h e r e i n a f t e r
r e f e r r e d t o
a s t h e
p a r e n t p a t e n t )
d e s c r i b e s a C o a n d a u n i t c o m p r i s
i n g a s u p p l y l i n e f o r a p r e s s u r i s e d
g a s a n d
a Coanda
b o d y ' p o s i t i o i i e d a c r o s s t h e o u t l et o f
t h e s u p p l y l i n e s o a s
t o de?ne a
s l o t
f o r d i s c h a r g i n g t h e g a s a l o n g t h e
s u r f a c e
o f t h e
Coanda
b o d y , o n e e d g e o f
t h e
s l o t b e i n g c o n t i g u
o u s w i t h
t h e
Coanda
s u r f a c e , t h e
o p p o s i t e e d g e o f
t h e
s l o t
b e i n g
f o r m e d f r o m a
r e s i l i e n t ?ap c a p a b l e
o f
b e n d
i n g
w i t h i n d e ? n e d l i m i t s i n r e s p o n s e
t o t h e p r e s s u r e o f
the gas
supply
t o v a ry the e f f e c t i v e s l o t width.
The p r e s en t i n v e n t i o n d e s c r i b e s
a m o d i ? c a t i o n
t o t h e
p r e f e r r e d i n t e r n a l t y p e Coanda u n i t o f t h
e a b o v e m e n
t i o n e d
a p p l i c a t i o n
w h i c h ,
w h e n
u s e d w i t h
s t e a m
a s
a n
a i r i n d u c i n g m e d i u m ,
o f f e r s
c e r t a i n a d v a n t a g e s i n t h e
d i s p o s a l o f r e s i d u a l low
p r e s s u r e
c o m b u s t i b l e g a s e s .
I t i s k n o w n t h a t w h e n
a n
e x t e n s i o n o f one
l i p
o f t h e
m o u t h
o f a
s l o t through
which a ? u i d
emerges under
p r e s s u r e ,
p r o g r e s s i v e l y d i v e r g e s
f r o m
t h e a x i s o f t h e
e x i t o f t h e s l o t , t h e e x t e n d e d l i p t h u
s
c r e a t e s
a p r e s s u r e
d r o p i n t h e s u r r o u n d i n g ? u i d c a u s i n
g
? u i d
? o w t o w a r d s
t h e l o w p r e s s u r e r e g i o n .
T h i s
p h y s i c a l p h e n o m e n o n i s
2
r e l a t i v e t o
t h e
Coanda
u n i t
w h i c h i s t h e a r r a n g e m e n t o f
P a t. No; 1,401,763.
h u s a c c o r d i n g t o t h e ' p r e s e n t i n v e n t i
o n t h er e i s p r o
v i d e d a ? a r e c o m p r i s i n g a ? o w t u b e , ~ o n
e e n d o f
which
? o w
t u b e c o m m u n i c a t e s
w i t h - a C o a n d a
n o z z l e
( a s h e r e
i n b e f o r e
" d e ? n e d ) i i o n e
e d g e o f
i ' t h e l s l o t
o f
t h e
Coanda
n o z z l e .
b e i n g c o n t i g u o u s ' w i t h
t h e ' C o a n d a s u r f a c e , t h e
2 0
4 5
5 0
5 5
w i t h a n i n t e r n a l C o a n d a surface
3 of
a C o a n d a nozzle a t '
known s t h e
C o a n d a
e f f e c t
a n d
a b o d y
e x h i b i t i n g t h i s - -
e f f e c t i s k n o w n a s t h e Coanda b o d y . A Coanda n
o z z l e
m a y t h u s b e de?ned a s a n o z z l e c a p a b l e o f d i
s c h a r g i n g
a
? u i d
a t
h i g h
p r e s s u r e i n t o
a n o t h e r
? u i d
o f low
p r e s
s u r e
through a
narrow
s l o t o f c h o s e n
d i m e n s i o n s
h a v i n g
a s u r f a c e
o f
a
Coanda body
s u b s t a n t i a l l y
c o n t i g u o u s
w i t h
o n e
wall o f
the
s l o t . ; \
I n t h e p r e s e n t
i n v e n t i o n ,
t h e Coan d a ~ n o z z l e h a s a
( ? x e d s p a t i a l r e l a t i o n s h i p t o t h e
l o w
p r e s s u r e g a s ' s u p p l y
a n d d o e s
n o t
r e q u i r e m o vem ent o f t h e f u e l ' g a ' s - o u t l
e t
6 0
o p p o s i t e
e d g e
o f
h ' e s l o t
b e i n g
f o r m e d
f r o m
a i r e s i l i e n t
? a p c a p a b l e o f
b e n d i n g w i t h i n
d e ? n e d
l i m i t s i n r e s p o n s e
t o t h e p r e s s u r e ' o f t h e g a s
s u p p l y
t o v a r y t h e
e f f e c t i v e
s l o t w i d t h , c h a r a c t e r i s e d
i n t h a t ' t h e r e
a r e means
f o r
d i r e c t i n g low
p r e s s u r e f u e l
g a s i n t o
t h e
? o w t u b e , s a i d
m e a n s
b e i n g
i n
a ? x e d p o s i t i o n r e l a t i v e t o theCoand
nozzle during
use
of
' t h e ? a r e .
The
means
f o r
d i r e c t i n g low p r e s s u r e f u e l g a s i s p r e
f
e r a b l y ' e i t h ' e r
( a )
a s u p p l y
p i p e
h a v i n g
i t s
o u t l e t 0 t o 1 5 0
m m s p a c e d ~ p a r t v a n d u p s t r e a m
o f
t h e
Coanda
n o z z l e , o r
( b ) a s u p p l y
p i p e
w i t h i n t h e
? o w
t u b e a n d h a v i n g i t s
o u t l e t 0 t o
150
mm o w n s t r e a m o f the C o a n d a
nozzle
a r r a n g e m e n t .
P r e f e r a b l y t h e
r e s i l i e n t ? ap o f
t h e
Coanda n o z z l e
i s
p r e - l o a d e d
a g a i n s t
t h e
C o a n d a
s u r f a c e ,
T h e
r e s i l i e n t
? a p i s p r e f e r a b l y
a n a n n u l a r r i n g ,
t h e o u t e r
e d g e o f
t h e
r i n g
b e i n g
h e l d a n d t h e i n n e r e d g e b e i n g f r e e
t o m o v e n
r e s p o ' n s e t o
t h e g a s p r e s s u r e
f r o m
t h e
Coanda
n o z z l e .
M o s t p r e f e r a b l y t h e
r e s i l i e n t
? a p
o f
t h e
? a r e c o m p r i s e s
tw o o r m o r e c o - a x i a l r i n g s o f t h e same w i d
t h a n d
diame
ter. '-
v .
The ? o w
t u b e h a s a n i n c r e a s i n g
c r o s s - s e c t i o n a l
a r e a
i n
a d i r e c t i o n
d o w n s t r e a m
f r o m t h e
Coanda n o z z l e ,
a n d
m o s t p r e f e r a b l y t a k e s t h e f o r m o f ; c o n
e h a v i n g a s e m i
i n c l u d e d a n g l e o f f r o m 3 t o
1 0 .
The
? a r e p r e f e r a b l y
h a s a
b a f f l e p o s i t i o n e d a t t h e
o u t l e t
o f t h e ? o w
t u b e
which
m ay b e
o f t h e t y p e
d e s c r i b e d
i n t h e US. p a t e n t
a p p l i c a t i o n S e r .
N o .
7 3 6 , 3 1 2 , ? l e d
O c t .
2 8 ,
1 9 7 6 ,
a s
s i g n e d
t o
t h e
B r i t i s h
P e t r o l e u m
Company
L i m i t e d .
"
' _ . ' T h e
i n v e n t i o n
a l s o
i n c l u d e s a m e t h o d
f o r
t h e
d i s p o s a l
o f
low p r e s s u r e f u e l g a s e s w h e r e i n
t h e low
p r e s s u r e f u e l
g a s i s
d i r e c t e d i n t o
t h e ? o w
t u b e
o f a ? a r e
( a s h e r e i n b e
f o r e d e s c r i b e d ) , t h e r e b e i n g a
h i g h
p r e s s u r e
g a s e m e r g
i n g f r o m t h e Coanda n o z z l e which
e n t r a i n s t h e
low
p r e s s u r e
f u e l
g a s
a n d s u r r o u n d i n g
a i r
a l o n g
t h e
? o w
t u b e , t h e r e s u l t a n t ' m i x t u r e b e i n g c o
m b u s t e d a t o r above
t h e ' b u t l e t o f
t h e
? o w t u b e . The h i g h p r e s s u r e g a s i s
p r e f e r a b l y s t e a m b u t m a y a l s o b e a
h i g h
p r e s s u r e f u e l
. g a s .
An r r a y o f t h e
? a r e u n i t s
m ay b e
u s e d , f o r
e xa m
p l e , w h e n
? a r i n g
l a r g e q u a n t i t i e s
o f g a s .
The i n v e n t i o n
w i l l
n o w
b e d e s c r i b e d
b y w ay
o f
e x a m
p l e
o n l y w i t h
r e f e r e n c e t o t h e a c c o m p a n y i n g d r a w i n
g .
The
d r a w i n g s h o w s
a
d i a g r a m m a t i c
r e p r e s e n t a t i o n
o f
a
? a r e
f o r
t h e d i s p o s a l
o f low
p r e s s u r e
r e s i d u a l f u e l
g a s e s by u s e o f
h i g h
p r e s s u r e s t e a m .
Steam i s f e d
i n t o
t h e Coanda s e c t i o n o f t h e ? a r e by
means o f a n i n l e t p i p e 1 .
The
Coanda s e c t i o n o f t h e ? a r e
c o m p r i s e s a n a n n u l a r
s t e a m
c h am b e r 2 which c o n n e c t s
t h e t h r o a t
o f
a d i v e r g i n g flow t u b e o r
trumpet 4 w h e n
a
d e f o r m a b l e e l e m e n t 5 i s o p e n e d
by
t h e s t e a m p r e s s u r e .
- ' -
The-deformable
element 5 t a k e s t h e f o r m
of
a n
a n n u
l a r r i n g which i s c l a m p e d
a t
i t s o u t e r e d g e t o
t h e
m a i n
body o f
t h e ? a r e
u n i t . A p a c e r ( n o t
s h o w n )
i s
u s e d t o
a d j u s t t h e p o s i t i o n o f t h e a n n u l a r r i n
g
d e p e n d i n g
o n t h e
p r e s s u r e s
u s e d
a n d
a l i m i t p l a t e 6 r e s t r i c t s t h e
m o v e m e n t
o f
t h e r i n g 5 t o
a v o i d
d e f o r m a t i o n o c c u r r i n g .
i
I n u s e o f t h e
?are u n i t , high p r e s s u r e steam
e n t e r s t h e
' c h a m b e ' r 2
from i n l e t p i p e
1 .
At
a
p ' r e - d e t e r m i n e d p r e s
s u r e , t h e v f s ' t e a m p r e s s u r e
i n chamber 2 c a u s e s
t h e d e
f o ' r m a b l e
r i n g
5
t ' o ' o p e n ,
t h u s
a l l o w i n g s t e a m
t o p a s s
-
7/25/2019 Us 4336017
4/5
4 , 3 3 6 , 0 1 7
3
o v e r t h e
i n t e r n a l
Co anda s u r f a c e 3 t o t h e t h r o a t o f t h e
C o a n d a
b o d y a n d
t h e n c e
u p w a r d s t h r o u g h t h e ? o w
t u b e 4 t o e m e r g e a t t h e combustion zone
a b o v e
t h e
o u t l e t
o f
f l o w t u b e 4 .
4
r a t i o
c a u s e s
c o m b u s t i o n n o i s e a n d ? a m e n s t a b i l i t
y
w i t h
t h e p i l o t l i g h t
( n o t
s h o w n ) k e e p i n g
t h e ? a m e
a l i g h t .
T h e
? a me i s e x t i n g u i s h e d
when
t h e r a t i o r e a c h e s a p p r o x i
m a t e l y 1 . 5 t o 1 .
At a ?xed d i s t a n c e below
t h e m o u t h ; 7
o f t h e Co anda 5 The e x a m p l e s i l l u s t r a t e h o
w t h e ? a m e v a r i e s w i t h
b o d y , t h e r e i s p o s i t i o n e d t h e o u t l e t 8
- o f a p i p e 9 c o n - v s t e a m p r e s s u r e . The
u s e
o f t h e v a r i a b l e s l o t
Co anda
? a r e
n e c t e d
t o
a s u p p l y o f r e s i d u a l f u e l g a s . The Coa n d a
e n a b l e s a
wider
r a n g e o f s t e a m ?ow a t e s
t o
b e a t t a i n e d
e f f e c t c a u s e s e n t r a i n m e n t o f s u r r o u n
d i n g primary
a i r s o b y
u s e o f
a
m u c h s m a l l e r r a n g e o f s t e a m
p r e s s u r e s .
T h i s
t h a t a m i x t u r e
o f
s t e a m
and
i r p a s s e s a l o n g t h e t u b e 4 t o e n a b l e s
w i d e r
r a n g e s
o f
low p r e s s u r e
f u e l
g a s
f l o w s
t o
t h e
c o m b u s t i o n z o n e , a n d t h e r e s i d u a l f u e
l
g a s
d i s c h a r g -
1 0
b e d i s p o s e d o f , a n d i m p r o v e s s t e a m
e con omy
a t
low
i n g
from
t h e
o u t l e t 8
i s e n t r a i n e d w i t h t h i s s t e a m a n d a i r
r e s i d u a l
g a s f l o w s .
m i x t u r e .
The
m i x t u r e o f a i r , s t e a m
and r e s i d u a l
f u e l
g a s
F u r t h e r t e s t s were c a r r i e d
o u t
u s i n g a l a r g e r Co anda
i s burned i n a
combustion zone
above
t h e
o u t l e t o f ? o w ? a r e s y s t e m .
The
d i m e n s i o n s o f t h e s e c o n d ? a r e
u n i t
t u b e
4 . A ? a m e
s t a b i l i s i n g
r i n g
1 0
m ay
be u s e d
a t t h e
u s e d
were a s f o l l o w s :
o u t l e t
o f ?ow
u b e 4 . 1 5
O p t i m u m o p e r a t i n g c o n d i t i o n s , e . g . t
o
a c h i e v e c l e a n
I
s m o k e f r e e c o m b us tio n
of
the
r e s i d u a l f u e l
g a s , a r e C h a n d a " u m p e t mum i a m e t e r =
0 0 7
mm
. _
Coanda
t r u m p e t t h r o a t d i a m e t e r = 00 mm
a c h i e v e d b y a d j u s t m e n t
o f
t h e s t e a m p r e s s u r e . C o a n d a t r u m p e t S e
m i d n c l u d c d a n g l e = 4 5
The dlmCnSlOnS Of the ? a r e u n i t are a s
fOllOWS:
A n n u l a r
r i n g e x t e r n a l
d i a m e t e r a t c l a m p =
1 0 7 5
mm
2 0 p o i n t
Annular
r i n g
i n t e r n a l
diameter = 8 4 4 . 3 mm
C o a n d a
trumpet
m o u t h
diameter
=
350
mm
Length
o f annular
r i n g f r e e
m o v e m e n t
5
mm
Coanda
t r u m p e t
t h r o a t d i a m e t e r = 2 1 7 mm
A n n u l a r
r l n g t h l c k l l e s s = 1 0
g a u g e
Coanda t r u m p e t s e m i _ i n c l u d e d a n g l e
:
_ 5 =
A n n u l a r
r i n g m a t e r i a l
_
s t a i n l e s s
s t e e l
( 3 0 4 )
A n n u l a r ring external
d i a m e t e r a t
c l a m p
p o int =
02
mm
A n n u l a r
7mg
maxlmum
d e ? e ctl o =
-6
mm
Annular r i n g i n t e r n a l d i a m e t e r =
274
mm 25
Annular r i n g
t h i c k n e s s =
.52
mm , , , _
A n n u l a r r i n g
m a t e r i a l = F e r r a 1 i u m n I n t h e s e
t e s t s ,
t h r e e a n n u l a r r i n g s 1 n
p a r a l l e l
w e r e
( F e r r a l i u m "
i s a t r a d e
m a r k )
s t a i n l e s s
s t e e l
used i n order t o
reduce
t h e
tendency o f t h e
r i n g s
t o
A n n u l a r 8
m a xl mum d e ? e c m
( g a p ) = - 2 7 " 1 m
o s c i l l a t e i n u s e .
The distance o f
the
600 mm
i a m e t e r
s t e a m p i p e b e l o w t h e c l a m p
p o i n t o f
t h e a n n u l a r r i n g s
The
f o l l o w i n g t a b l e shows
r e s u l t s
o b t a i n e d with t h i s
3 0 was
about
2 5
mm. _
v a r i a b l e s l o t i n t e r n a l Coa n d a
? a r e
u n i t The r e s u l t s o b t a i n e d a r e
sh o w n i n Table 2
b e l o w .
TABLE
Steam
M a n i f o l d
Gas
P r e s s u r e
Flow Flow
R a t i o
R e m a r k s p s i g
LB/HR
KG/HR
LB/HR
KG/HR w t / w t .
S m o k e
p o i n t
1 9 . 5
1 8 0 0
8 1 6
9 9 0 6 4 4 9 3
5 . 5
S m o k e p o i n t 2 1 . 0
2 1 5 0 9 7 5
1 8 4 5 8 8 3 7 2 8 . 6
Smoke
p o i n t 2 4 . 5
2 9 0 0 1 3 1 5 2 4 9 8 0
1 1 3 3 1 8 . 6
Flame
i n v i s i b l e
3 7 . 5
7 1 5 0 3 2 4 3 1 7 4 7 2 7 9 2 5 2 . 4
i n d a y l i g h t
TABLE .
STEAM
FUEL GAS Gas
t o
T e s t
P r e s s u r e Flow
R a t e
Flow
R a t e Steam R a t i o
N o . 1 b / i n 2 l b / h o u r
f t 3 / h o u r
( w t / w t . ) R e m a r k s
1 5 . 5 2 8 5 1 2 3 9 0 4 . 1
Flame
i n v i s i b l e i n
s u n l i g h t
2
5 . 5
2 8 5
4 0 7 1 0
1 3 . 5
Smoke
p o i n t
3 5 . 5 2 8 5
5 6 6 4 0 1 8 . 7
S m o ky ? a m e
4 9 5 6 5 1 2 9 8 0
2 . 2 Flame i n v i s i b l e and
n o i s y
5 9 5 6 5
1 9 4 7 0
3 . 3 Flame
j u s t
i n v i s i b l e
i n d a y l i g h t
6 9 5 6 5 4 8 3 4 0
8 . 1
A l m o s t
o n
smoke p o i n t
7 1 6
1 3 0 0
4 2 4 8 0 3 . 1 Flame i n v i s i b l e
8
1 6 1 3 0 0
2 0 0 6 0
1 . 5 S h o r t , n o i s y ,
u n s t a b l e
? a m e
9 1 6
1 3 0 0 1 4 7 5 0 1 . 1
Flame e x t i n g u i s h e d
1 0
1 6 1 3 0 0 3 5 4 0 0
2 . 6
S h o r t , v e r t i c a l b l u e
The
low p r e s s u r e
f u e l
g a s o f
d e n s i t y
a b o u t 1 . 3 was
i n t r o d u c e d i n t o t h e mouth o f t h e Coanda ? a r e
t h r o u g h
a
1 5 0
mm
ominal bore
p i p e t e r m i n a t i n g 5 5
mm
elow
t h e
lower
f a c e
o f
t h e u n i t .
I n
g e n e r a l
a t low a n d m e d i u m
f u e l
g a s ? o w s , smoke
does n o t f o r m i n t h e ? a m e u n t i l t h e g a s t o
steam r a t i o
e x c e e d s
1 0 t o l . The
? a m e
s
m a d e v i r t u a l l y i n v i s i b l e a t
a g a s
t o steam r a t i o o f 5 t o 1 , f u r t h e r
r e d u c t i o n
i n t h i s
6 5 I c l a i m :
1 . A a r e , c o m p r i s i n g :
a
?ow u b e having a n
i n l e t
end p o r t i o n
and
a n
o u t l e t
e n d
p o r t i o n ;
-
7/25/2019 Us 4336017
5/5
4 , 3 3 6 , 0 1 7
5
s a i d
i n l e t e n d
p o r t i o n
o f
s a i d ? o w
t u b e
i n c l u d i n g
a
Coanda
n o z z l e d i r e c t e d
t o w a r d s t h e i n t e r i o r o f s a i d
? o w
u b e ;
means
f o r p a s s i n g a p r e s s u r i z e d
g a s
t h r o u g h s a i d
C o a n d a
n o z z l e
a n d t h e r e a f t e r ,
t o g e t h e r
w i t h e n
t r a i n e d
s u r r o u n d i n g g a s , a l o n g
t h e i n s i d e o f
s a i d
f l o w t u b e ;
s a i d ? o w
t u b e
t r a n s p o r t i n g t h e
g a s
? o w o t h e o u t l e t
e n d
p o r t i o n
t h e r e o f ;
s a i d
Coanda
n o z z l e i n c l u d i n g
a c i r c u m f e r e n t i a l l y
e x t e n d i n g o u t l e t v s l o t t h r o u g h w h i c h
s a i d p r e s s u r
i z e d g a s
?ows a n d
a c i r c u m f e r e n t i a l l y e x t e n d i n g
C o a n d a s u r f a c e
i n s i d e s a i d ? o w t u b e
c o n t i g u o u s
w i t h
o n e e d g e
o f
s a i d
Coanda
n o z z l e o u t l e t s l o t ,
t h e
o p p o s i t e e d g e
o f
s a i d
C o a n d a
n o z z l e o u t l e t s l o t
c o m p r i s i n g a
r e s i l i e n t ?ap
a r r a n g e d t o ? e x
i n
r e
s p o n s e t o
t h e
p r e s s u r e o f
s a i d
p r e s s u r i z e d g a s
p a s s
i n g
t h r o u g h
s a i d
Coanda
n o z z l e o u t l e t s l o t t o v a r y
t h e
e f f e c t i v e s l o t
w i d t h
t h e r e o f ;
s a i d r e s i l i e n t ? a p c o m p r i s i n g a n a n n u
l a r r i n g , t h e
o u t e r
c i r c u m f e r e n t i a l l y
e x t e n d i n g
e d g e
o f
w h i c h i s
? x e d
w h i l e t h e i n n e r c i r c u m f e r e n t i a l l y
e x t e n d i n g
edge t h e r e o f i s f r e e t o
m o v e
i n r e s p o n s e
t o
s a i d
p r e s s u r e
o f
s a i d p r e s s u r i z e d
g a s ; a n d
m e a n s
f o r d i r e c t i n g
low
p r e s s u r e g a s i n t o t h e
i n l e t
p o r t i o n o f
s a i d
f l o w
t u b e , s a i d
means l o c a t e d a t a
1 0
2 0
2 5
40
4 5
5 0
-55
6 5
6
p r e d e t e r m i n e d ? x e d
s p a t i a l
p o s i t i o n r e l a t i v e t o s a i d
Coanda n o z z l e d u r i n g
u s e
o f
t h e ? a r e .
2 . A
a r e a c c o r d i n g
t o
c l a i m
1 ,
i n which t h e means
f o r d i r e c t i n g
low
p r e s s u r e f u e l g a s i s a s u p p l y p i p e h a
v
i n g
i t s
o u t l e t 0 t o 1 5 0
mm
p a c e d a p a r t a n d u p s t r e a m o f
t h e
Coanda nozzle.
3 .
A a r e a c c o r d i n g
t o
c l a i m 1 i n
which
t h e
means
f o r
d i r e c t i n g
low
p r e s s u r e
f u e l
g a s
i s
a
s u p p l y
p i p e w i t h i n
t h e ? o w
t u b e
a n d h a v i n g i t s
o u t l e t
0
t o
1 5 0 mm d o w n
s t r e a m
o f
t h e
Coanda n o z z l e .
4 .
A a r e a c c o r d i n g t o
c l a i m s
1 ,
2
o r
3 i n
which
s a i d
r e s i l i e n t ? a p i s p r e - l o a d e d a g a i n s t s
a i d
C o a n d a
s u r f a c e .
5 .
A
a r e a c c o r d i n g
t o
c l a i m
' 1 w h e r e i n s a i d r e s i l i e n t
?ap
c o m p r i s e s tw o o r m o r e
c o ~ a x i a l a n n u l a r r i n g s
o f
t h e
same a n n u l a r
Width and
d i a m e t e r .
6 .
A a r e
a c c o r d i n g t o c l a i m s 1 1
o r 5
i n which
t h e ?ow
t u b e
h a s an
i n c r e a s i n g c r o s s - s e c t i o n a l a r e a i
n
a
d i r e c t i o n
downstream
f r o m t h e Coanda n o z z l e .
7 . A ? a r e
a c c o r d i n g t o
c l a i m
6 , i n c l u d i n g
a
b a f ? e
p o s i t i o n e d
a t
t h e
o u t l e t
p o r t i o n
o f s a i d ? o w t u b e .
8 .
A
a r e a c c o r d i n g
t o
c l a i m 6 i n which s a i d
? o w
t u b e h a s
t h e
f o r m
of
a
con e
having
a
s e m i - i n c l u d e d
angle
of
f r o m 3
t o 1 0 .
9 . A ? a r e a c c o r d i n g
t o
c l a i m 8 , i n c l u d i n g
a
b a f ? e
p o s i t i o n e d
a t
t h e o u t l e t p o r t i o n o f s a i d ? o w t u b e .
v 1 0 . A a r e a c c o r d i n g t o
c l a i m s 1
o r 5
h a v i n g
a
b a f ? e
p o s i t i o n e d a t t h e o u t l e t p o r t i o n
o f
s a i d
? o w
t u b e .
* * '
*
*
*
