DE102012202101B4 - High thermal load nozzle - Google Patents
High thermal load nozzle Download PDFInfo
- Publication number
- DE102012202101B4 DE102012202101B4 DE201210202101 DE102012202101A DE102012202101B4 DE 102012202101 B4 DE102012202101 B4 DE 102012202101B4 DE 201210202101 DE201210202101 DE 201210202101 DE 102012202101 A DE102012202101 A DE 102012202101A DE 102012202101 B4 DE102012202101 B4 DE 102012202101B4
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- inner tube
- nozzle
- coolant
- reaction space
- cooling channel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
- C10J3/46—Gasification of granular or pulverulent flues in suspension
- C10J3/48—Apparatus; Plants
- C10J3/50—Fuel charging devices
- C10J3/506—Fuel charging devices for entrained flow gasifiers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
- C10J3/72—Other features
- C10J3/74—Construction of shells or jackets
- C10J3/76—Water jackets; Steam boiler-jackets
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D1/00—Burners for combustion of pulverulent fuel
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2200/00—Details of gasification apparatus
- C10J2200/15—Details of feeding means
- C10J2200/152—Nozzles or lances for introducing gas, liquids or suspensions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
- C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
- C10J2300/0913—Carbonaceous raw material
- C10J2300/093—Coal
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
- C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
- C10J2300/0953—Gasifying agents
- C10J2300/0959—Oxygen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
- C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
- C10J2300/0953—Gasifying agents
- C10J2300/0973—Water
- C10J2300/0976—Water as steam
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D2214/00—Cooling
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Abstract
Thermisch hochbelastbare Düse mit – einem Außenrohr (1) für eine Kühlfunktion, – mindestens einem Innenrohr (2) im Außenrohr (1) zur Zuführung wenigstens eines Reaktanden (3) über den Düsenmund (4) an der Stirnfläche (5) der Düse in den Reaktionsraum (6), wobei das Außenrohr (1) unmittelbar auf dem Innenrohr (2) angeordnet ist, – einem Kühlkanal (7) aus zwei schraubenförmig eingebrachten Nuten (7) für Kühlmittel (8) an der Berührungsfläche (9) zwischen Außenrohr (1) und Innenrohr (2), wobei zum Einen die Gänge der Nuten (7) korrespondierend beabstandet zueinander verlaufen und die Enden der Nuten (7) im Bereich des Düsenkopfes (13) in der Nähe der Stirnfläche (5) miteinander verbunden sind, so dass ein durchgängiger Kühlkanal (7) in Form einer Doppelwendel vorhanden ist, und wobei zum Anderen der Kühlkanal (7) so ausgebildet ist, dass der Verdampfungsenthalpiestrom zur vollständigen Verdampfung des Kühlmittels erforderlich ist und mindestens so groß wie die maximale äußere Wärmezufuhr in den im Reaktionsraum (5) befindlichen Düsenkopfes (13) ist, und – mindestens einer Eintrittsöffnung (10) zur Zufuhr des Kühlmittels (8) und mindestens einer Austrittsöffnung (12) zur Abfuhr des Kühlmittels (8) am Düsenschaft (11) der Düse.Thermally highly resilient nozzle with - an outer tube (1) for a cooling function, - at least one inner tube (2) in the outer tube (1) for supplying at least one reactant (3) via the nozzle mouth (4) on the end face (5) of the nozzle in the Reaction space (6), wherein the outer tube (1) is arranged directly on the inner tube (2), - a cooling channel (7) of two helically introduced grooves (7) for coolant (8) at the contact surface (9) between outer tube (1 ) and inner tube (2), wherein on the one hand, the passages of the grooves (7) correspondingly spaced from each other and the ends of the grooves (7) in the region of the nozzle head (13) in the vicinity of the end face (5) are interconnected, so that a continuous cooling channel (7) is present in the form of a double helix, and on the other hand, the cooling channel (7) is formed so that the Verdampfungsenthalpiestrom is required for complete evaporation of the coolant and at least as large wi e is the maximum external heat input into the nozzle head (13) located in the reaction chamber (5), and - at least one inlet opening (10) for supplying the coolant (8) and at least one outlet opening (12) for discharging the coolant (8) at the nozzle shaft (11) the nozzle.
Description
Die Erfindung betrifft thermisch hochbelastbare Düsen.The invention relates to thermally highly resilient nozzles.
Vergasungs- oder Brennmittel, im folgenden als Reaktanden bezeichnet, werden in thermisch hoch belastete Vergasungs- oder Brennräume mittels Vergasungs- oder Brennmitteldüsen eingedüst. Im Weiteren wird der Einfachheit halber nur noch das Prinzip der Vergasung betrachtet. Die vorderen Kopfbereiche der Vergasungsmitteldüsen, die in die Reaktionsräume hineinragen und hohen thermischen, mechanischen und chemischen Belastungen ausgesetzt sind, werden indirekt gekühlt. Je nach Art der Belastung und der Anordnung der Vergasungsmitteldüsen werden zwei Verfahren der Kühlung angewendet.Gasification or combustion agents, referred to below as reactants, are injected into gasification or combustion chambers subjected to high thermal loads by means of gasification or fuel nozzles. In the following, for the sake of simplicity, only the principle of gasification will be considered. The front head regions of the gasification agent nozzles, which protrude into the reaction spaces and are exposed to high thermal, mechanical and chemical stresses, are indirectly cooled. Depending on the type of load and the arrangement of the gasification agent nozzles, two methods of cooling are used.
Bei Schlackebadvergasern ragen die Vergasungsmitteldüsen, mit denen die Reaktanden Sauerstoff und Wasserdampf in den Reaktionsraum eingeblasen werden, mehrere Dezimeter in diesen hinein. Die Kopfbereiche sind hier am stärksten thermisch, mechanisch und chemisch belastet. Die Kühlung der Düsenoberflächen erfolgt mittels Kühlschlangen, die in die Kopfbereiche der Vergasungsmitteldüsen integriert und mit Kühlwasser beaufschlagt sind. Das Kühlwasser ist an einen Kühlkreislauf angeschlossen, und die Kühlschlangen sind in Kupfer eingegossen. Der Kupfergusskörper hüllt die Kühlschlangen spaltfrei ein. Er bildet die äußere Oberfläche der Kopfbereiche der Vergasungsmitteldüsen. Kupfer weist bekanntermaßen eine sehr hohe Wärmeleitfähigkeit auf und neigt bei Einwirkung von freiem Sauerstoff nicht zum Metallbrand. Durch die aufwändige Konstruktion soll zum Erhalt der Funktionsfähigkeit im Dauerbetrieb gewährleistet werden, dass die hohen Wärmeströme von jedem Punkt der Stirn- und Seitenflächen der Kopfbereiche der Vergasungsmitteldüsen gleichmäßig abführt werden können. Dennoch kommt es insbesondere an den Stirnflächen zum Abtrag von Material mit der Folge, dass die Vergasungsmitteldüsen nach wenigen Monaten Betriebszeit bis auf die Kühlschlangen abgezehrt sind und es zu Kühlwasserleckagen kommt.With slag bath gasifiers, the gasification agent nozzles, with which the reactants oxygen and water vapor are blown into the reaction space, protrude several decimetres into them. The head areas are here most heavily thermally, mechanically and chemically loaded. The cooling of the nozzle surfaces by means of cooling coils, which are integrated in the head regions of the Vergasungsmitteldüsen and acted upon with cooling water. The cooling water is connected to a cooling circuit, and the cooling coils are cast in copper. The copper casting envelops the cooling coils without gaps. It forms the outer surface of the head regions of the gasifying agent nozzles. Copper is known to have a very high thermal conductivity and does not tend to metal burn when exposed to free oxygen. Due to the elaborate construction, it is intended to ensure that the high level of heat flow can be dissipated uniformly from any point of the front and side surfaces of the head regions of the gasification agent nozzles in order to maintain the functionality in continuous operation. Nevertheless, it comes in particular at the end faces for removal of material, with the result that the gasification agent nozzles are emptied after a few months of operation up to the cooling coils and it comes to cooling water leaks.
Bei Vergasungsmitteldüsen von Flugstromvergasern, die nicht oder nur unwesentlich in den Reaktionsraum hineinragen, sind praktisch ausschließlich die Stirnflächen thermisch exponiert. Die Kühlung ist in Form eines Wassermantels gestaltet. In dem Wassermantel strömt das Kühlwasser mit hoher Geschwindigkeit und kühlt mindestens die exponierten Oberflächen der Stirnflächen. Auch diese Düsenform ist konstruktiv sehr aufwendig.In the case of gasification agent nozzles of entrainment gasifiers, which do not protrude into the reaction space, or only insignificantly, almost exclusively the end faces are thermally exposed. The cooling is designed in the form of a water jacket. In the water jacket, the cooling water flows at high speed and cools at least the exposed surfaces of the end surfaces. This nozzle shape is structurally very expensive.
Außerdem können die Vergasungsmitteldüsen nicht in die Vergasungsräume hinein geschoben werden, um unter anderem die hohe Wärmebelastung der den Stirnflächen der Vergasungsmitteldüsen benachbarten Wandbereiche der Reaktionsräume zu verringern. Der Wärmeeintrag und die Wärmedehnungen würden in diesem Falle so groß, so dass es zu Materialrissen und damit zum Versagen der Vergasungsmitteldüsen käme.In addition, the gasification agent nozzles can not be pushed into the gasification chambers in order, inter alia, to reduce the high heat load on the end faces of the gasification agent nozzles adjacent wall regions of the reaction chambers. The heat input and the thermal expansions in this case would be so great that it would lead to material cracks and thus to the failure of the gasification agent nozzles.
Durch die Druckschrift
Die Druckschrift
Die Druckschrift
Aufgabe der Erfindung ist es, thermisch hochbelastbare Düsen so zu kühlen, dass sie in Oxidations- oder Brennräume hinein ragen können und dabei sichergestellt ist, dass sie unter stärksten thermischen, mechanischen und chemischen Belastungen über lange Betriebszeiten störungsfrei arbeiten, wobei möglichst einfache Konstruktionen zum Einsatz kommen sollen.The object of the invention is to cool thermally highly resilient nozzles so that they can protrude into oxidation or combustion chambers and it is ensured that they work under the strongest thermal, mechanical and chemical loads over long periods of operation trouble-free, with the simplest possible designs for use should come.
Diese Aufgabe wird mit den im Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmalen gelöst.This object is achieved with the features listed in
Die thermisch hochbelastbaren Düsen zeichnen sich insbesondere dadurch aus, dass sie durch intensive Kühlung in Oxidations- oder Brennräume hinein ragen können. Darüber hinaus arbeiten diese unter stärksten thermischen, mechanischen und chemischen Belastungen über lange Betriebszeiten störungsfrei, wobei sie vorteilhafterweise einfach realisiert ist.The thermally highly resilient nozzles are characterized in particular by the fact that they can protrude through intensive cooling in oxidation or combustion chambers. In addition, they work under the strongest thermal, mechanical and chemical loads over long periods of operation trouble-free, and it is advantageously easy to implement.
Dazu weist eine thermisch hochbelastbare Düse ein Außenrohr für eine Kühlfunktion und mindestens ein Innenrohr im Außenrohr zur Zuführung wenigstens eines Reaktanden über den Düsenmund an der Stirnfläche der Düse in den Reaktionsraum auf, wobei das Außenrohr unmittelbar auf dem Innenrohr angeordnet ist. An der Berührungsfläche wischen Außenrohr und Innenrohr befindet sich ein Kühlkanal aus zwei schraubenförmig eingebrachten Nuten für Kühlmittel, wobei zum Einen die Gänge der Nuten korrespondierend beabstandet zueinander verlaufen und die Enden der Nuten im Bereich des Düsenkopfes in der Nähe der Stirnfläche miteinander verbunden sind, so dass ein durchgängiger Kühlkanal in Form einer Doppelwendel vorhanden ist, und wobei zum Anderen der Kühlkanal so ausgebildet ist, dass der Verdampfungsenthalpiestrom zur vollständigen Verdampfung des Kühlmittels erforderlich ist und mindestens so groß wie die maximale äußere Wärmezufuhr in den im Reaktionsraum befindlichen Düsenkopfes ist. Weiterhin besitzt die thermisch hochbelastbare Düse mindestens eine Eintrittsöffnung zur Zufuhr des Kühlmittels und mindestens eine Austrittsöffnung zur Abfuhr des Kühlmittels am Düsenschaft der Düse.For this purpose, a thermally highly resilient nozzle has an outer tube for a cooling function and at least one inner tube in the outer tube for supplying at least one reactant via the nozzle mouth on the end face of the nozzle in the reaction space, wherein the outer tube is arranged directly on the inner tube. At the contact surface wipe outer tube and inner tube is a cooling channel of two helically introduced grooves for coolant, on the one hand the grooves of the grooves correspondingly spaced from each other and the ends of the grooves in the region of the nozzle head in the vicinity of the end face are interconnected, so that a continuous cooling channel in the form of a double helix is present, and wherein on the other hand, the cooling channel is formed so that the Verdampfungsenthalpiestrom is required for complete evaporation of the coolant and is at least as large as the maximum external heat in the nozzle head located in the reaction chamber. Furthermore, the thermally highly resilient nozzle has at least one inlet opening for supplying the coolant and at least one outlet opening for discharging the coolant at the nozzle shaft of the nozzle.
Der Kühlkanal wird aus zwei schraubenförmig eingebrachten Nuten gebildet. Die Gänge der Nuten verlaufen korrespondierend beabstandet zueinander. Die Enden der Nuten sind im Bereich des Düsenkopfes miteinander verbunden. Damit ist ein durchgängiger Kühlkanal in Form einer Doppelwendel vorhanden, wobei das Kühlmittel den Düsenkopf vollständig durchströmt. Die Zufuhr und die Abfuhr des Kühlmittels erfolgt über den Düsenschaft, welcher dazu entsprechende Öffnungen zum Anschluss geeigneter bekannter Leitungen besitzt.The cooling channel is formed by two helically introduced grooves. The courses of the grooves extend correspondingly spaced from each other. The ends of the grooves are connected together in the region of the nozzle head. Thus, a continuous cooling channel in the form of a double helix is present, wherein the coolant flows through the nozzle head completely. The supply and the removal of the coolant via the nozzle shaft, which has corresponding openings for the connection of suitable known lines.
Das Kühlmittel fließt dabei über die Eintrittsöffnung in die Düse, danach entlang des Kühlkanales und verlässt schließlich die Düse über die Austrittsöffnung.The coolant flows through the inlet opening into the nozzle, then along the cooling channel and finally leaves the nozzle via the outlet opening.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass durch eine optimale Kühlung auch dünnwandige Düsen realisiert und eingesetzt werden können, so dass nicht unerhebliche Materialeinsparungen möglich sind. Entsprechend der erzielten Verringerung des äußeren Durchmessers der Düsen sinkt der Wärmeeintrag aus dem Reaktionsraum auf die Düsen. Weiterhin können für das Außenrohr der dünnwandigen Düsen hochwarmfeste Stähle eingesetzt werden, deren Oberflächentemperaturen sich nur wenig von den Temperaturen des Kühlmittels unterscheiden. Insgesamt ergeben sich günstige ökonomische Aspekte, insbesondere auch bezüglich der Verlängerung der Lebensdauer der Düse.Another advantage is that even thin-walled nozzles can be realized and used by optimal cooling, so that not inconsiderable material savings are possible. According to the achieved reduction of the outer diameter of the nozzles, the heat input from the reaction space drops to the nozzles. Furthermore, high-temperature steels whose surface temperatures differ only slightly from the temperatures of the coolant can be used for the outer tube of the thin-walled nozzles. Overall, there are favorable economic aspects, especially with respect to the extension of the life of the nozzle.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Düse in den jeweiligen Reaktionsraum hineinragen kann. Daraus folgen eine Schonung des Wandbereichs des Reaktionsraumes in der Umgebung der Düsen und ein besseres Vergasungsprinzip.Another advantage is that the nozzle can protrude into the respective reaction space. This results in a protection of the wall area of the reaction space in the vicinity of the nozzles and a better gasification principle.
Ein weiterer Vorteil besteht in der Stabilität der Düse gegenüber höchsten Wärmeeinträgen, die dadurch gewährleistet wird, falls das Außenrohr und das Innenrohr gegeneinander in der Längsdehnung an der Berührungsfläche zwischen diesen nicht fixiert sind (Schiebeverbund). Alternativ besteht die Möglichkeit, zwischen dem Außenrohr und dem Innenrohr einen Schrumpfverbund herzustellen. Dieser ermöglicht höhere mechanische Festigkeiten.Another advantage consists in the stability of the nozzle against highest heat inputs, which is ensured if the outer tube and the inner tube against each other in the longitudinal expansion at the contact surface between them are not fixed (sliding compound). Alternatively, it is possible to produce a shrinkage bond between the outer tube and the inner tube. This allows higher mechanical strengths.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Patentansprüchen 2 bis 7 angegeben.Advantageous embodiments of the invention are specified in the
Beabstandet zum Innenrohr als ein erstes Innenrohr ist nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 2 ein zweites Innenrohr angeordnet. Der durch den Abstand gebildete Zwischenraum ist vorteilhafterweise ein weiterer Kanal zur Zufuhr wenigstens eines weiteren Reaktanden in den Reaktionsraum. Letztere sind insbesondere gasförmige, flüssige oder feste kohlenstoffhaltige Vergasungsstoffe.Spaced apart from the inner tube as a first inner tube, a second inner tube is arranged according to the embodiment of
Im Innenrohr als erstes Innenrohr ist nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 3 ein zweites Innenrohr in unmittelbarem Kontakt zum Innenrohr als ein erstes Innenrohr ein zweites Innenrohr angeordnet. An der Berührungsfläche ist zwischen erstem Innenrohr und zweitem Innenrohr mindestens ein weiterer Kanal zur Zufuhr wenigstens eines weiteren Reaktanden in den Reaktionsraum angeordnet. Der Düsenschaft weist darüber hinaus wenigstens eine Eintrittsöffnung zur Zufuhr des weiteren Reaktanden auf. Der Düsenmund besitzt an der Stirnfläche wenigstens eine Austrittsöffnung für den weiteren Reaktanden in den Reaktionsraum. In the inner tube as the first inner tube, a second inner tube in direct contact with the inner tube as a first inner tube, a second inner tube is arranged according to the embodiment of
Damit können sich vor der Stirnfläche der Düsen die Reaktanden vermischen. Die stark exothermen Vergasungs- und Verbrennungsreaktionen finden schlagartig statt. Durch die getrennt Zuführung der Reaktanden wird die Betriebsweise der Düse vereinfacht, da auf eine Gemischaufbereitung verzichtet werden kann.This allows the reactants to mix in front of the end face of the nozzles. The highly exothermic gasification and combustion reactions take place abruptly. The separate supply of the reactants, the operation of the nozzle is simplified because it can be dispensed to a mixture preparation.
Beabstandet zum Innenrohr als ein erstes Innenrohr ist nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 4 ein zweites Innenrohr angeordnet. Der durch den Abstand gebildete Zwischenraum ist ein weiterer Kanal zur Zufuhr wenigstens eines weiteren Reaktanden in den Reaktionsraum. Im zweiten Innenrohr befindet sich ein drittes Innenrohr in unmittelbarem Kontakt zum zweiten Innenrohr. An der Berührungsfläche zwischen zweitem Innenrohr und drittem Innenrohr ist mindestens ein weiterer Kühlkanal angeordnet. Der Düsenschaft weist Eintrittsöffnungen zur Zufuhr der Reaktanden und Kühlmittel auf. Weiterhin besitzt der Düsenmund an der Stirnfläche wenigstens eine Austrittsöffnung für den Austritt des weiteren Reaktanden in den Reaktionsraum.Spaced apart from the inner tube as a first inner tube is arranged according to the embodiment of
In Fortführung ist der weitere Kühlkanal nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 5 wenigstens eine schraubenförmig verlaufende Nut.In continuation, the further cooling channel according to the embodiment of
In einer Variante kann der weitere Kühlkanal am Düsenmund offen sein, so dass der im Düsenkopf zentral strömende Reaktand von einem Gas-Kondensat-Strom des Kühlmittels schraubenförmig umströmt und gekühlt wird.In a variant, the further cooling channel may be open at the nozzle mouth, so that the reactant streaming centrally in the nozzle head is helically surrounded and cooled by a gas-condensate stream of the coolant.
In einer zweiten Variante kann der weitere Kühlkanal aus zwei schraubenförmig eingebrachte Nuten gebildet sein, wobei die Gänge der Nuten korrespondierend beabstandet zueinander verlaufen sowie die Enden der Nuten im Bereich des Düsenkopfes miteinander verbunden sind. Damit ist ein durchgängiger Kühlkanal vorhanden, wobei das weitere Kühlmittel die Düse vollständig durchströmt. Die Zufuhr und die Abfuhr des weiteren Kühlmittels erfolgt über den Düsenschaft, welcher dazu entsprechende Öffnungen zum Anschluss geeigneter bekannter Leitungen besitzt.In a second variant, the further cooling channel can be formed from two helically introduced grooves, wherein the passages of the grooves extend correspondingly spaced from one another and the ends of the grooves in the region of the nozzle head are connected to one another. Thus, a continuous cooling channel is present, with the other coolant flows through the nozzle completely. The supply and the discharge of the further coolant takes place via the nozzle shaft, which has corresponding openings for the connection of suitable known lines.
Die Düse weist nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 6 wenigstens einen Temperatursensor auf. Damit kann die Düse temperaturüberwacht betrieben werden. Insbesondere bei zurückbrennender Düse ist das besonders vorteilhaft, wobei über die Temperatur der Grad des Zurückbrennens zuordenbar ist. Ein Temperatursensor kann dazu ein bekanntes Thermoelement sein.The nozzle has according to the embodiment of
Nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 7 ist oder sind der Temperatursensor oder beabstandet zueinander angeordnete Temperatursensoren ein Maß für eine bestimmte Länge oder für die Länge der Düse, wobei das Maß durch die Position des Temperatursensors oder der Temperatursensoren und das jeweilige Vorhandensein des wenigstens einen Temperatursensors bestimmt ist. Liegt am Temperatursensor kein elektrisches Signal an, ist dieser entweder defekt oder nicht mehr vorhanden. Über die bekannte Position des Temperatursensors kann damit auf die Länge der Düse geschlossen werden.According to the embodiment of
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen jeweils prinzipiell dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.Embodiments of the invention are illustrated in principle in the drawings and will be described in more detail below.
Es zeigen:Show it:
Eine thermisch hochbelastbare Düse besteht im Wesentlichen aus einem Außenrohr
Im Innenrohr
Der Kühlkanal
Das Außenrohr
Der Kanal
Zusätzlich zur Düse entsprechend des ersten Ausführungsbeispiels ist in einer Düse eines zweiten Ausführungsbeispiels beabstandet zum Innenrohr
Der Kühlkanal
Bei dem weiteren Kühlkanal
In weiteren Ausführungsformen der Ausführungsbeispiele weist die Düse wenigstens einen Temperatursensor
Maß ist durch die Position des Temperatursensors
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- erstes äußeres Rohrfirst outer tube
- 22
- erstes inneres Rohrfirst inner tube
- 33
- erste Reaktandenfirst reactants
- 44
- Düsenmundnozzle orifice
- 55
- Stirnflächeface
- 66
- Reaktionsraumreaction chamber
- 77
- erster Kühlkanal/Nut/Rundnutfirst cooling channel / groove / round groove
- 88th
- erstes Kühlmittelfirst coolant
- 99
- BerührungsflächeTouchpad
- 1010
- Eintrittsöffnunginlet opening
- 1111
- Düsenschaftnozzle shaft
- 1212
- Austrittsöffnungoutlet opening
- 1313
- Düsenkopfnozzle head
- 1414
- zweites Rohrsecond pipe
- 1515
- Zwischenraum/weiterer Kanal/NutGap / further channel / groove
- 1616
- zweite Reaktandensecond reactants
- 1717
- Eintrittsöffnunginlet opening
- 1818
- Austrittsöffnungoutlet opening
- 1919
- Temperatursensortemperature sensor
- 2020
- zweites äußeres Rohrsecond outer tube
- 2121
- zweites inneres Rohrsecond inner tube
- 2222
- zweiter Kühlkanalsecond cooling channel
- 2323
- BerührungsflächeTouchpad
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE201210202101 DE102012202101B4 (en) | 2012-02-13 | 2012-02-13 | High thermal load nozzle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE201210202101 DE102012202101B4 (en) | 2012-02-13 | 2012-02-13 | High thermal load nozzle |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102012202101A1 DE102012202101A1 (en) | 2013-08-14 |
DE102012202101B4 true DE102012202101B4 (en) | 2015-04-02 |
Family
ID=48868341
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE201210202101 Expired - Fee Related DE102012202101B4 (en) | 2012-02-13 | 2012-02-13 | High thermal load nozzle |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102012202101B4 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111171878A (en) * | 2020-02-25 | 2020-05-19 | 兖矿水煤浆气化及煤化工国家工程研究中心有限公司 | Pulverized coal gasification production method, pulverized coal gasification process production line and burner thereof |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2033975A1 (en) * | 1969-07-08 | 1971-01-21 | Compagme des Ateliers et Forges de la Loire, (St Chamond, Firminy, St Etienne, Jacob Holtzer), Paris, Wendel Sidelor, Hayange, Moselle, Sprunck, Emi Ie, Moyeuvre Grande, (Frankreich) | Method and apparatus for cooling a converter blast mold or nozzle |
US3572675A (en) * | 1969-05-07 | 1971-03-30 | Inland Steel Co | High velocity multipiece tuyere and method of constructing same |
DD251476A3 (en) * | 1985-11-12 | 1987-11-18 | Freiberg Brennstoffinst | COAL DUST BURNER |
-
2012
- 2012-02-13 DE DE201210202101 patent/DE102012202101B4/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3572675A (en) * | 1969-05-07 | 1971-03-30 | Inland Steel Co | High velocity multipiece tuyere and method of constructing same |
DE2033975A1 (en) * | 1969-07-08 | 1971-01-21 | Compagme des Ateliers et Forges de la Loire, (St Chamond, Firminy, St Etienne, Jacob Holtzer), Paris, Wendel Sidelor, Hayange, Moselle, Sprunck, Emi Ie, Moyeuvre Grande, (Frankreich) | Method and apparatus for cooling a converter blast mold or nozzle |
DD251476A3 (en) * | 1985-11-12 | 1987-11-18 | Freiberg Brennstoffinst | COAL DUST BURNER |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102012202101A1 (en) | 2013-08-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1793189A2 (en) | Waste heat boiler | |
DE102005032118A1 (en) | Tube bundle heat exchanger with wear-resistant tube bottom lining | |
EP2743582A1 (en) | Burner tip and burner | |
DE102014104232A1 (en) | Combustible dust burner and air flow gasifier for the production of synthesis gas | |
DE102012202101B4 (en) | High thermal load nozzle | |
EP2743579A1 (en) | Burner tip and burner | |
EP1431662A1 (en) | Turbine combustor with closed circuit cooling | |
EP0565690A1 (en) | Nozzle assembly for introducing fluids into a melt, and a method of operating the nozzle. | |
DE202014101214U1 (en) | Burner for an air flow gasifier | |
EP1155154B1 (en) | Blow form for shaft furnaces, especially blast furnaces or hot-blast cupola furnaces | |
WO2016020376A1 (en) | Burner-lance unit | |
EP1673481B1 (en) | Industrial furnace and associated jet element | |
WO2016071273A1 (en) | Lance head for an oxygen lance | |
EP2275740A2 (en) | Coal gasification burner | |
DE2120444A1 (en) | Heat sink | |
DE1925045C3 (en) | Water-cooled blowing lance | |
DE202014102398U1 (en) | Burner lance for industrial thermo processes, in particular for the coal gasification processes | |
DE19963259A1 (en) | Blow mold for shaft furnaces, especially blast furnaces or hot-wind cupola furnaces | |
DE2635322A1 (en) | HOT WIND PIPE FOR A FURNACE | |
EP4116623A1 (en) | Burner for performing partial oxidation | |
EP0277232A1 (en) | Tuyere for torch guniting of metallurgical plant | |
EP1724454A1 (en) | Fuel supply with bend for a gas turbine | |
DE1533865C (en) | Hot draft valve or similar gate valve | |
DE3505968A1 (en) | Tuyere for shaft furnaces, in particular blast furnaces | |
DE112020003084T5 (en) | BURNER FOR A SMELTING CHAMBER |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R079 | Amendment of ipc main class |
Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: C10J0003300000 Ipc: C10J0003500000 |
|
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R079 | Amendment of ipc main class |
Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: C10J0003300000 Ipc: C10J0003500000 Effective date: 20141119 |
|
R020 | Patent grant now final | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |