DD151020A3 - Oelbrenner - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung beinhaltet einen Oelbrenner zur Verbrennung von zaehfluessigem Brennstoff und kann insbesondere fuer die Dampf- Sauerstoff-Vergasung von Oel bzw. seiner Kombination mit festem staubartigem Brennstoff genutzt werden. Es wird die Aufgabe geloest, einen Brenner mit wesentlich erweitertem Regelbereich zu schaffen. Erfindungsgemaesz wird in einer an sich bekannten Anordnung von Oel-, Zerstaeubungsmittel- und Oxydationsmittelzufuhr mit den jeweiligen Duesen im zentralen Oekrohr eine Regelnadel eingesetzt, die im Mittelteil eine Verdickung aufweist, an welcher die Bohrung der Regelnadel ueber zwei oder mehrere Quereinschnitte mit dem Innenraum des Oelrohres verbunden ist.Die Verdickung ist an ihrem unteren Ende kegelfoermig ausgebildet u.bildet mit der ebenfalls kegligen Innenflaeche der Oelduese einen Dichtsitz. Der Antrieb der Regelnadel erfolgt hydraulisch oder pneumatisch.The invention includes an oil burner for the combustion of viscous fuel and can be used in particular for the vapor-oxygen gasification of oil or its combination with solid dust-like fuel. It is solved the task of creating a burner with much wider control range. Erfindungsgemaesz is used in a known arrangement of oil, Zerstäubungsmittel- and Oxydationsmittelzufuhr with the respective Duesen in the central Oekrohr a control needle, which has a thickening in the middle part, at which the bore of the control needle over two or more cross-cuts with the interior of the oil pipe The thickening is cone-shaped at its lower end and forms a sealing seat with the likewise conical inner surface of the Oelduese. The control needle is hydraulically or pneumatically driven.
Description
22365 9 ~<-22365 9 ~ <-
Titel der Erfindung ÖlbrennerTitle of the Invention Oil burner
Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention
Die Erfindung bezieht sich auf Brenner zur Verbrennung von zähflüssigem Brennstoff und kann in chemischen und petrolchemischen Industriezweigen insbesondere für die !Dampf-Sauerstoff-Vergasung von Öl bzw. seiner Kombination mit festem staubartigem Brennstoff genutzt werden.The invention relates to burners for the combustion of viscous fuel and can be used in chemical and petrochemical industries in particular for the steam-oxygen gasification of oil or its combination with solid dusty fuel.
Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Es sind Ölbrenner bekannt, die aus einem Gehäuse mit Stutzen und Düse für die Zuführung .des sauerstoff-altigen Gases, einem koaxial angeordneten Rohr mit Stutzen und Düse für die Zuleitung des Zerstäubungsmediums, beispielsweise Dampf oder Druckluft, einem Rohr für Öl mit Stutzen und Düse und einer Regelnadel bestehen (Karjabin A.I. u.a. "Verbrennung von flüssigem Brennstoff in großtechnischen Anlagen", Abb. 79, 8o, 81).Characteristics of the known technical solutions There are oil burners known, consisting of a housing with nozzle and nozzle for the supply .The oxygen-containing gas, a coaxial tube with nozzle and nozzle for the supply of the atomizing medium, for example, steam or compressed air, a tube for Oil with nozzle and nozzle and a regulating needle (Karjabin AI et al. "Combustion of liquid fuel in large-scale plants", Fig. 79, 8o, 81).
Ein derartiger Brenner besitzt folgende Mangel:Such a burner has the following shortcoming:
Es ist aufgrund des geringem Regelbereiches nicht möglich, ihn in Anlagen einzusetzen, die bei Kormaldruck angefahrenDue to the small control range, it is not possible to use it in systems which have started up at atmospheric pressure
und dann mit einem Druck von etwa 3o kp/cm betrieben werden (gewöhnlich bestehen Bedingungen in Anlagen zur Dampf-Sauerstoff-Vergasung von Öl). So beträgt zum Beispiel bei einem Durchmesser der Austrittsdüse von *and then operated at a pressure of about 30 kp / cm (usually conditions exist in steam-oxygen gasification plants of oil). For example, with a diameter of the outlet nozzle of *
223 65 9223 65 9
2o mm und einem minimal zulässigem Ringspalt zwischen der Düse und der Nadel von 2 mm das Verhältnis zwischen dem maximalen und minimalen Querschnitt o,36 (bzw. der Querschnitt wird um das 2,78-fache verändert), was bei der Druckänderung im Apparat um das 3o-fache aufgrund der starken Erhöhung der Geschwindigkeiten und des Druckabfalles bei der Inbetriebnahme unter Normaldruck in den Gaszuführungsdüsen bei derartig geringer Veränderung des Öldurchsatzes offensichtlich unzureichend ist«2o mm and a minimum allowable annular gap between the nozzle and the needle of 2 mm, the ratio between the maximum and minimum cross-section o, 36 (or the cross-section is changed by 2.78-fold), which in the change in pressure in the apparatus 3o times, due to the sharp increase in the speeds and the pressure drop during startup under normal pressure in the gas supply nozzles with such a small change in the oil flow rate is obviously insufficient
Der Brenner, der dem hier dargelegten in bezug auf die technischen Parameter am nächsten kommt, besteht aus einem Gehäuse mit Stutzen und Düse für die Zuführung des sauerstoffhaltigen Gases, einem koaxial angeordneten Rohr mit Stutzen und Düse für die Zuleitung des Zerstäubungsmediums, dem Rohr für das Öl mit Stutzen und Düse und der Regelnadel innerhalb des Ölrohres und· der Düse, die bei ihrer niedrigsten Stellung aus der Öldüse herausragt und mit einem mechanischen Antrieb verbunden ist.The burner, which comes closest to the technical parameters set forth herein, consists of a housing with nozzle and nozzle for the supply of oxygen-containing gas, a coaxially arranged pipe with nozzle and nozzle for the supply of the atomizing medium, the tube for the Oil with nozzle and nozzle and the regulating needle inside the oil pipe and · the nozzle, which protrudes from the oil nozzle at its lowest position and is connected to a mechanical drive.
Der bekannte Brenner weist folgende wesentliche MängelThe known burner has the following essential defects
Der niedrige Regelbereich des Durchgangsquerschnittes an der Öldüse gestattet es nicht, den Ölbrenner für Apparate einzusetzen, die unter einem Druck von 3o kp/The low control range of the passage cross section at the oil nozzle does not allow the oil burner to be used for apparatus operating at a pressure of 3o kp /
P 2P 2
cm betrieben werden und bei Normaldruck (1 kp/cm ) anzufahren sind.cm are operated and at normal pressure (1 kp / cm) are approached.
So beträgt beispielsweise bei einem Durchmesser der Austrittsdüse von 2o mm und einem dreieckigen Nadelprofil das Verhältnis zwischen dem maximalen und minimalen Querschnitt (bei Berührung der Spitze der dreieckigen Nadel mit der Mantellinie der Düse) o,586 (oder der Querschnitt wird um das 1,7-fache verändert).For example, for a 2o mm nozzle diameter and a triangular needle profile, the ratio between the maximum and minimum cross sections (when the tip of the triangular needle contacts the nozzle generatrix) is o, 586 (or the cross section becomes around 1.7 -fold changed).
~ 3 ~ 22 3 65 9~ 3 ~ 22 3 65 9
Bei Verwendung einer Nadel mit quadratischem Querschnitt beträgt das Verhältnis o,364 (Veränderung des Querschnittes um das 2,75-fache).When using a square cross section needle, the ratio is o, 364 (change in cross section 2.75 times).
Der Einsatz einer Seckskantnadel ist aus fertigungstechnischen Gründen schwierig, da der maximale Spalt des Durchgangsquerschnittes für das Öl 2,35.mm und der mittlere o,9 mm beträgt.The use of a Seckskantnadel is difficult for manufacturing reasons, since the maximum gap of the passage cross-section for the oil 2.35.mm and the average o, 9 mm.
Ziel der ErfindungObject of the invention
Das Ziel der Erfindung ist, einen Brenner durch konstruktive Maßnahmen so auszubilden, daß damit die Nachteile der bekannten technischen lösungen überwunden werden,The aim of the invention is to design a burner by constructive measures so that the disadvantages of the known technical solutions are overcome,
Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Ölbrenner zu schaffen, dessen Regelbereich gegenüber der* bekannten Lösungen wesentlich erweitert ist.The invention has for its object to provide an oil burner, the control range over the * known solutions is significantly expanded.
Der erfindungsgemäße Brenner besteht aus einer an sich bekannten Anordnung von einander verschachtelten Gehäuse mit Ansch^.ußstutzen und Düse, über welches das säuerstoffhaltige Gas zugeführt wird, einem Rohr mit Anschlußstutzen und Düse zur Zuführung des Zerstäubungsmediums und einem zentralen Ölrohr mit Anschluß und Düse zur Zulei-tung des Brennstoffes «The burner according to the invention consists of a known arrangement of interleaved housing with Ansch ^ .ußstutzen and nozzle, via which the acidic gas is supplied, a pipe with connection piece and nozzle for supplying the Zerstäubungsmediums and a central oil pipe with connection and nozzle to Zulei maintenance of fuel «
Erfindungsgemäß weist die sich zentral im Ölrohr und der Öldüse befindende Regelnadel eine Verdickung auf, die sich im Mittelteil der Regelnadel befindet, und über mindestens zwei Quereinschnitte verfügt, über die die zentrale Bohrung der Regelnadel mit dem Innenraum des Ölrohres verbunden ist. Weiterhin ist die Verdickung im unteren Teil als Kegel mit dem gleichen Neigungswinkel ausgeführt wie der Kegel an der Innenfläche der Öldüse. Dadurch ergibt sich bei aufliegender Regelnadel ein Dichtsitzβ Zur Realisierung der angestrebten Xeistungsparameter des Brenners wird der Außendurchmesser des unteren zylindrischen Teils derAccording to the invention, the control needle located centrally in the oil pipe and the oil nozzle has a thickening, which is located in the middle part of the control needle, and has at least two transverse cuts, via which the central bore of the control needle is connected to the interior of the oil pipe. Furthermore, the thickening in the lower part is designed as a cone with the same angle of inclination as the cone on the inner surface of the oil nozzle. This results in a seated control needle a sealing seat β To realize the desired Xeistungsparameter the burner, the outer diameter of the lower cylindrical part of the
.· -4 - 223 65 9· 4 - 223 65 9
Regelnadel ermittelt nach der BeziehungRules needle determined by the relationship
wobei 1* f - 5 where 1 * f - 5
§ - Verhältnis der maximal zulässigen Geschwindigkeit§ - Ratio of the maximum permissible speed
in der Düse zur minimal zulässigen D - Durchmesser der Öldüse d - Durchmesser der zentralen Bohrung der Regelnadelin the nozzle to the minimum permissible D diameter of the oil nozzle d - diameter of the central bore of the control needle
Zur Realisierung der Bewegung1 ist die Regelnadel mit einem Antriebsorgan, vorzugsweise einem hydraulisch oder pneumatisch beaufschlagten Zylinder verbunden.To implement the movement 1 , the control needle is connected to a drive member, preferably a hydraulically or pneumatically actuated cylinder.
Ausführungsbeispielembodiment
Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Ölbrenners ist in Pigur 1 dargestellt.An embodiment of the oil burner according to the invention is shown in Pigur 1.
Der Brenner besteht aus dem Gehäuse 1 mit dem Stutzen und der Düse 3 für die Zuführung des sauerstoffhaltigen Gases, dem Rohr 4 mit dem Dampfstutzen 5 und der Dampfdüse 6 für die Zuleitung des Zerstaubungsmediums, dem Ölrohr 7 mit dem Ölanschluß 8 und Öldüse 9» ä©r Regelnadel 1o, an deren Ende sich die Bohrung 11 befindet, die durch Quereinschnitte 12 mit dem Innenraum des Ölrohres verbunden ist. Der Mittelteil der Nadel hinter der Öldüse 9 besitzt eine Verdickung 13, deren unteres Ende als abgeschnittener Kegel geformt ist, dessen Öffnungswinkel dem.Neigungswinkel der Innenfläche der Öldüse entspricht, um eine konische Abdichtung zu erreichen.The burner consists of the housing 1 with the nozzle and the nozzle 3 for the supply of the oxygen-containing gas, the tube 4 with the steam nozzle 5 and the steam nozzle 6 for the supply of Zerstäubungsmediums, the oil pipe 7 with the oil port 8 and oil nozzle 9 » © r regulating needle 1o, at the end of which the bore 11 is located, which is connected by transverse cuts 12 with the interior of the oil pipe. The central part of the needle behind the oil nozzle 9 has a thickening 13 whose lower end is shaped as a truncated cone whose opening angle corresponds to the angle of inclination of the inner surface of the oil nozzle in order to achieve a conical seal.
Die Rippen 14 dienen zur Zentrierung der Nadel innerhalb des Ölrohres, Der obere Teil der Nadel ist mit dem Kolben 15 verbunden, der sich innerhalb des Gehäuses des hydraulischen oder pneumatischen Zylinders 16 befindet.The ribs 14 serve to center the needle within the oil pipe. The upper part of the needle is connected to the piston 15 located inside the housing of the hydraulic or pneumatic cylinder 16.
.5 - 22365 9.5 - 22365 9
Die Anschlüsse 17 sind für die Zuführung des Steuermediums vorgesehen. Der untere Teil der Regelnadel 1o befindet sich in der Öldüse 9 und hat einen Spielraum. Das Arbeitspxinzip des Brenners besteht in folgendem: Durch den oberen Anschluß 17 wird in das Gehäuse des . hydraulischen Zylinders 16 das Steuermedium zugeführt. Der Kolben 15 preßt die Nadel 1o mit dem konischen Teil der Verdickung 13 auf den inneren Teil der Öldüse 9· Ist der Druck in der Anlage gleich dem atmosphärischen, werden durch den Brenner 4oo kg/h öl eingespeist; die Geschwindigkeiten der gasförmigen Medien entsprechen hierbei den Nenngeschwindigkeiten (1oo + 15o m/sec) beim Betriebsdruck von 25 kp/cm . Das Öl gelangt durch den Ölanschluß 8,.das Ölrohr 7, die Quereinschnitte 12 in die Bohrung 11. Über den Dampfstutzen 5> das Rohr 4 und die Düse 6 wird zu dem Öl, das aus der Bohrung.11 austritt, das Zerstäubungsmedium - Dampf- zugeführt„ Durch den Stutzen 2, das Gehäuse 1 und die Düse 3 wird dem zerstäubten Ölstrahl das sauerstoffhaltige Gas zugeführt. Bei normalen Geschwindigkeiten (1oo + 15o m/sec) der austretenden gasförmigen Medien wird nahe am Brenner eine stabile Flamme gehalten. Bei Erhöhung des Druckes in der Anlage ist proportional der Durchsatz an Öl, Dampf und sauerstoffhaltigem Gas. anzuheben. Brenner mit Dampf-Zerstäubung ermöglichen es, die Austrittsgeschwindigkeit des Öls aus der Düse um das fünffache zu erhöhen, wobei die Lage der Nadel bei proportionaler Druckerhöhung nicht verändert wird und der Durchsatz bis auf 2ooo kg/h ansteigt, Dann wird.bei unverändertem Durchsatz die Nadel so weit angehoben, daß die untere Fläche der Regelnadel 1o und der Öldüse 9 zusammentreffen. Dabei tritt das Öl sowohl durch die Bohrung 11 als auch im Spalt zwischen der Öldüse 9 und dem unteren Teil der Regelnadel 1o ausj die Geschwindigkeit des Öls entspricht dabei dem Nennwert»The terminals 17 are provided for the supply of the control medium. The lower part of the control needle 1o is located in the oil nozzle 9 and has a margin. The operating principle of the burner consists in the following: Through the upper terminal 17 is in the housing of the. hydraulic cylinder 16 supplied to the control medium. The piston 15 presses the needle 1o with the conical part of the thickening 13 on the inner part of the oil nozzle 9 · If the pressure in the system is equal to the atmospheric, are fed through the burner 4oo kg / h of oil; the velocities of the gaseous media correspond to the nominal speeds (1oo + 15o m / sec) at the operating pressure of 25 kp / cm. The oil passes through the oil port 8,. The oil pipe 7, the transverse cuts 12 in the bore 11. About the steam pipe 5> the tube 4 and the nozzle 6 to the oil, which emerges from the Bohr.11, the sputtering medium - steam Through the nozzle 2, the housing 1 and the nozzle 3, the oxygen-containing gas is supplied to the atomized oil jet. At normal velocities (1oo + 15o m / sec) of the gaseous media leaving a stable flame is maintained near the burner. When the pressure in the system is increased, the flow rate of oil, steam and oxygen-containing gas is proportional. to raise. Steam-atomised burners allow to increase the discharge speed of the oil from the nozzle by a factor of five, whereby the position of the needle is not changed with proportional pressure increase and the throughput increases up to 2ooo kg / h Needle raised so far that the lower surface of the control needle 1o and the oil nozzle 9 meet. The oil passes both through the hole 11 and in the gap between the oil nozzle 9 and the lower part of the control needle 1o the speed of the oil corresponds to the nominal value »
22365 922365 9
Danach wird der Druck in der Anlage erneut mit der . proportionalen Erhöhung des Öldurchsatzes angehoben,Thereafter, the pressure in the system is again with the. increased proportional increase in oil flow,
Bei einem Anlagendruck von 25 kp/cm wird ein Öldurchsatz von ίο,οοο kg/h erreicht und die Geschwindigkeit des Öls liegt um das fünffache höher als der Nennwert. Dabei wird die Nadel 1o "bis in die oberste lage herausgezogen, wobei die untere Fläche der Nadel 1o über den Eintritt in die Öldüse 9 hinaus gelangt. Die Geschwindigkeit des Öls bleibt dabei auf dem Nenn-. wert.At a system pressure of 25 kp / cm, an oil flow rate of ίο, οο kg / h is reached and the speed of the oil is five times higher than the nominal value. In doing so, the needle 10 "is pulled out to its uppermost position, whereby the lower surface of the needle 10 passes beyond the entry into the oil nozzle 9. The speed of the oil remains at the nominal value.
Der vorgeschlagene Brenner kann in Anlagen eingesetzt werden, die bei Normaldruck gezündet und dann bei einemThe proposed burner can be used in systems that ignited at atmospheric pressure and then at a
Druck von beispielsweise 3o kp/cm betrieben werden. Die leistung des Brenners kann beim Druckanstieg in der Anlage ohne Flammenabriß erhöht werden.Pressure of 3o kp / cm, for example. The performance of the burner can be increased when the pressure in the system rises without flames being broken.
Claims (1)
Ölbrenner nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß der obere. Teil der Regelnadel mit einem pneumatischen oder hydraulischen Antrieb verbunden istcis determined.
Oil burner according to item 1, characterized in that the upper. Part of the control needle is connected to a pneumatic or hydraulic drive c
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD22365980A DD151020A3 (en) | 1980-09-02 | 1980-09-02 | Oelbrenner |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD22365980A DD151020A3 (en) | 1980-09-02 | 1980-09-02 | Oelbrenner |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DD151020A3 true DD151020A3 (en) | 1981-09-30 |
Family
ID=5526104
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DD22365980A DD151020A3 (en) | 1980-09-02 | 1980-09-02 | Oelbrenner |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DD (1) | DD151020A3 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102007021927A1 (en) | 2007-05-10 | 2008-11-20 | Siemens Ag | Oil gasification burner for ashless liquid fuel |
| DE102007021926A1 (en) | 2007-05-10 | 2008-11-20 | Siemens Ag | Oil / slurry burner with injection atomization |
-
1980
- 1980-09-02 DD DD22365980A patent/DD151020A3/en unknown
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102007021927A1 (en) | 2007-05-10 | 2008-11-20 | Siemens Ag | Oil gasification burner for ashless liquid fuel |
| DE102007021926A1 (en) | 2007-05-10 | 2008-11-20 | Siemens Ag | Oil / slurry burner with injection atomization |
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