DE1218103B

DE1218103B - Brennerduese fuer die Verbrennung von Zelluloseablauge

Info

Publication number: DE1218103B
Application number: DEST11206A
Authority: DE
Original assignee: L&C Steinmueller GmbH
Current assignee: Hitachi Zosen Inova Steinmueller GmbH
Priority date: 1956-05-23
Filing date: 1956-05-23
Publication date: 1966-06-02

Description

Brennerdüse für die Verbrennung von Zelluloseablauge Die Erfindung betrifft eine Brennerdüse für die Verbrennung von Zelluloseablauge, bei welcher das Zerstäubungsmittel, die Verbrennungsluft und der Brennstoff durch zwei Außenanschlüsse und über drei koaxial ineinander angeordnete Rohrringkammern zugeführt und mittels einer Lavaldüse und Drallkörpern feinverteilt miteinander vermischt werden.
Es sind Brenner bekannt, welche unter Zuführung von Luft oder Dampf Lauge zerstäuben, um sie der Verbrennung zuzuführen. Diese Brenner haben den Nachteil, daß sie entweder einen nicht beeinflußbaren langen Weg zur Verbrennung der Lauge benötigen, oder aber, daß die Menge der zugeführten Lauge abhän ; vom Zustand des Zer-919 stäubungsmediums ist.
Erfindungsgemäß werden diese Nachteile durch eine Düsenanordnung vermieden, die auf vorbekannte Brennerkonstruktionen für Mineral- und Teeröle zurückgreift, aber erheblich kleiner und einfacher gestaltet ist, eine bessere Zerstäubung der Lauge ergibt und deren Mengendurchsatz praktisch unabhängig vom Vordruck des Zerstäubungsmittels im wesentlichen nur durch den Druck und die Temperatur der Lauge beeinflußt ist. Zugleich wird jede Verschiebung der inneren Düsenteile gegeneinander währenddes Betriebs vermieden.
Die Brennerdüse gemäß der Erfindung hat mit vorbekannten Ausführungen folgende Einzelmerkmale gemeinsam: Durch je einen von zwei äußeren Anschlüssen wird einerseits der flüssige Brennstoff und zum anderen das Zerstäubungsmittel, Druckluft oder Dampf, zugeführt und auf drei koaxial ineinander angeordnete Hohlräume verteilt, wobei der innerste Hohlraum der Zentraldüse das Zerstäubungsmittel, der mittlere den Brennstoff und der äußerste die Verbrennungs-, d. h. die Zweitluft, auf-nimmt. Zur besseren Vermischung der Lauge und des Zerstäubungsmittels werden überdies bekannte Vorrichtungen zur Erzeugung von Strömungsdrall verwendet. Darüber hinaus wird auch eine zur Bemessung des Zerstäubungsmittels dienende bekannte Lavaldüse verwendet.
Das Wesen der vorgeschlagenen Düsenkonstruktion besteht darin, daß die im ersten Teil nur vom Zerstäubungsmittel durchströmte Zentraldüse in Strömungstrichtung aufeinanderfolgend eine mit Verengung und Erweiterung versehene Laval-Düse, einen Drallkörper, ein Düsenzwischenstück mit in seiner zylindrischen Innenwand angeordneten, zur Einführung des Brennstoffes dienenden Schrägtangentialbohrungen, eine Ringspaltdüse zur Einführung,der Zweitluft, eine sich konisch erweiternde Enddüse und schließlich in veränderbarem Abstand vom Düsenaustritt einen zentrisch angeordneten, zur Veränderung der Flammenlänge axial verschiebbaren Lenkkegel aufweist.
Da die Lauge durch enge Düsenbohrungen strömungsgerecht in die sich allmählich erweiternde Zentraldüse eingespritzt wird, wobei praktisch allein der Primärdruck und die Temperatur der Lauge, nicht aber der Gasdruck in der Zentraldüse, für den Laugendurchsatz in diesen Düsenbohrungen maßgeblich ist, so bleibt eine Veränderung des Anfangsdruckes der Erstluft bzw. des Dampfes und der Zweitluft, praktisch ohne Einfluß.
Da weiterhin die Abmessungen der für den Zweitlufteintritt maßgeblichen Ringspaltdüse ebenso wie die der Lavaldüse im Zentralrohr unverändert bleiben, so bleibt auch der relative Mengenanteil von Erst- und Zweitluft annähernd konstant.
Es ergibt sich somit der wesentliche Bedienungsvorteil, daß bei Veränderung der Laugenmenge, nicht auch unabsichtlich die der Luft - und umgekehrt - verändert wird.
Der außerhalb des eigentlichen Düsenkörpers angeordnete Lenkkegel dient als eine Art Prallkörper zur Veränderung der Kegelform und Länge des die Düse verlassenden Brennstoff-Luftgemisch-Strahles.
Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dar.
In den Düsenkörper 1 tritt durch eine axiale Anschlußöffnung 2 das Zerstäubungsmittel ein, um sich auf die Zentraldüse und einen äußeren, koaxialen Ringraum 4' zu verteilen, der zwischen dem Mantelrohr 4 der Gesamtdüse und dem keaxialen Mittelrohr 8 eingeschlossen ist. Die Zentraldüse 3 umfaßt im Anfang eine Lavaldüse 5, die den Druck des Zerstäubungsmittels in Geschwindigkeit umwandelt und die Durchtrittsmenge der Erstluft bestimmt. Am Austritt der Lavaldüse, ist ein Drallkörper 6 eingebaut, der der Erstluft einen Strömungsdrall aufzwingt.
Die Lauge tritt durch einen seitlich angeordneten Stutzen 7 in den mittleren Ringraum 8' ein, der zwischen der Zentraldüse 3 und dem koaxialen Mittelrohr 8 eingmhl-ossen ist. Der Ringraum 8' ist mit der bis dahin nur von der Erstluft durchströmten Zentraldüse durch die schräg-tangential angeordneten Düsenbohrungen 9 verbunden, die stromab hinter dem Drallkörper 6 in die zylindrische Innenwand des Düsenzwischenstückes 13 eingearbeitet sind. Diese Düsenbohrungen 9 bestimmen zusammen mit dem Vordruck der Lauge praktisch die Durchsatzmenge der in, mehreren Einzelstrahlen in den Erstluftstrom eingespritzten und sich mit diesem feinverteilt vermischenden Lauge.
Die Innenwand des Mantelrohres 4 ist hinter dem Düsenzwischenstück 13 kegelig derart eingezogen, daß sie zwischen sich und der ebenfalls kegelig ausgebildeten Außenwand des Düsenzwischenstücks eine Ringspaltdüse 14 einschließt durch welche die Zweitluft in die sich anschließend zu einer Enddüse 10 erweiternden Zentraldüse eintritt.
Auch diese Ringspaltdüse 14 dient zur Mengenbemessung des sie durchstxömenden Arbeitsmittels, d. h. also der Zweitluft.

Claims

Patentanspruch: Brennerdüse für die Verbrennung von Zelluloseablauge, bei welcher das Zerstäubungsmittel, die Verbrennungsluft und der Brennstoff durch zwei Außenanschlüsse und -über drei koaxial ineinander angeordnete Rohrringkammern zugeführt und mittels einer Lavaldüse und Drallkörpern feinvertellt miteinander vermischt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die anfangs allein von Erstluft oder von Dampf durchströmte Zentraldüse (3) in Strömungsrichtung aufeinanderfolgend ein-- mit Verengung und Erwciterung versehene Lavaldüse (5), einen Drallkörper (6), ein Düsenzwischenstück (13) mit in seiner zylindrischen Innenwand angeordneten, zur Einführung des Brennstoffes dienenden Schrägtangentialbehrungen (9), eine Ringspaltdüse (14) zur Einführung der Zweitluft, eine, sich konisch erweiternde Enddüse (10) und schließlich in veränderbarem Abstand vom Düsenaustritf einen zentrisch angeordneten, zur Veränderung der Flammenlänge axial verschiebbaren Lenkkegel (11) aufweist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 398 651, 365 034, 240 617; österreichische-Patentschrift Nr. 38 113; USA.-Patentschrift Nr. 2 042 034.