DE1238148B - Brennkammer fuer mit Kohlenstaub betriebene Feuerungen - Google Patents
Brennkammer fuer mit Kohlenstaub betriebene FeuerungenInfo
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- DE1238148B DE1238148B DE1953S0034440 DES0034440A DE1238148B DE 1238148 B DE1238148 B DE 1238148B DE 1953S0034440 DE1953S0034440 DE 1953S0034440 DE S0034440 A DES0034440 A DE S0034440A DE 1238148 B DE1238148 B DE 1238148B
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C3/00—Combustion apparatus characterised by the shape of the combustion chamber
- F23C3/006—Combustion apparatus characterised by the shape of the combustion chamber the chamber being arranged for cyclonic combustion
- F23C3/008—Combustion apparatus characterised by the shape of the combustion chamber the chamber being arranged for cyclonic combustion for pulverulent fuel
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Description
- Brennkammer für mit Kohlenstaub betriebene Feuerungen Die Erfindung betrifft eine zylindrische Brennkammer für mit Kohlenstaub betriebene Feuerungen, in der eine Drehströmung erzeugt wird.
- Es sind Brennkammern bekanntgeworden, die nach Art eines Zyklons arbeiten. Bei einer dieser Brennkammern wird der Kohlenstaub zusammen mit einem Teil der Verbrennungsluft der Brennkammer durch einen axial. gerichteten Brenner zugeführt. Die Stirnseite der Bennkammer, an der sich der Brenner befindet, ist dabei trichterförmig ausgebildet, um günstige - Einströmverhältnisse zu gewährleisten. Durch zusätzliche fangentiale Düsen im Mantel der als Drehkörper ausgebildeten Brennkammer wird, in dieser eine Wirbelströmung erzeugt, die einerseits eine gute Verwirbelung der .Brennstoffteilchen mit der Verbrennungsluft und andererseits durch die in dieser Wirbelströmung auftretenden Fliehkräfte eine Abscheidung der_ ausgebrannten Teilchen zur Brennkammerwand in bewirkt. Die heißen Verbrennungsgase strömen dann. axial aus der dem Brenner gegenüberliegenden Stirnseite der Brennkammer ab, während die Äscheteilchen 'in einen die Austrittsöffnung für die Verbrennungsgase konzentrisch umgebenden Aschefangraum ausgetragen werden.
- Bei derartigen Brennkammern ist jedoch die Verweilzeit und Führung der Kohleteilchen in der Verbrennungszone nur in sehr begrenztem Maße einstellbar. Außerdem ist die Abscheidung der Ascheteilchen nur unvollkommen, so daß ein Teil der Verbrennungsrückstände - insbesondere die sehr feinen Teilchen - mit den Verbrennungsgasen durch die Austrittsöffnung mitgerissen werden. Außerdem ist ein Ansetzen der Verbrennungsrückstände an den Brennkammerwandungen nur schwer zu vermeiden.
- Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden und eine Brennkammer zu schaffen, bei der einmal die Verweilzeit der einzelnen Kohleteilchen in bestimmten Bereichen beeinflußt werden kann, andererseits ein Ansetzen der Verbrennungsrückstände an den Brennkammerwandungen vermieden wird und außerdem eine sichere Abführung der Ascheteilchen derart gewährleistet ist, daß auch kleinste Teilchen sicher abgeschieden und nicht von den heißen Verbrennungsgasen in die an die Brennkammer anschließenden Züge mitgerissen werden.
- Die Erfindung geht dabei von einer zylindrischen Wirbelbrennkammer für Kohlenstaub mit axialer Brennstoffzuführung und axialem Gasaustritt gegenüber dem Brennstoffeintritt sowie tangential gerichteten Frischluftzuführungen in Form von Düsen am Mantel der Brennkammer aus. Sie besteht darin, daß der axial angeordnete Brenner in die Brennkammer hineinragt und eine nach einer Exponentialfunktion trichterförmig erweiterte Mündung aufweist, die ebenfalls in die Brennkammer hineinragenden Frischluftdüsen mit unterschiedlichen Winkeln derart gegen die -Achse der Brennkammer geneigt sind, -daß eine resultierende Strömungskomponente entgegen der Verbrennungsgashauptströmung entsteht und hinter dem Brenner ein Aschefangraum mit größerer lichter Weite als die der Brennkammer angeordnet ist.
- Die Frischluftzuführungen im Brennkammermantel können auch zu einer an sich bekannten schlitzförmigen Düse zusammengefaßt sein, die schräg tangential entgegen der Verbrennungsgashauptströmung gerichtet ist.
- An Hand einer schematischen Zeichnung sollen Wirkungsweise und Aufbau eines Ausführungsbeispiels nach der Erfindung näher erläutert werden.
- Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 ragt in die zylindrische Brennkammer 1 der Brenner 2 hinein, der an seiner Mündung nach einer Exponentialfunktion trichterförmig erweitert ist. Durch den Schacht 3 wird über die Düsen 7, 8 und 9 die übrige zur Verbrennung erforderliche Luft der Brennkammer tangential zugeführt. Da durch die Anordnung dieser Düsen die Verbrennungsluft eine resultierende Strömungskomponente entgegen der Verbrennungsgashauptströmung erhält, bildet sich in der Wirbelkammer eine Drehströmung aus. Diese Drehströmung besteht aus einer äußeren wendelförmig verlaufenden Potentialwirbelströmung im wandnahen Bereich der Brennkammer und einer inneren wendelförmig und gleichsinnig umlaufenden Rotationsströmung, jedoch mit entgegengesetzter axialer Strömungskomponente. Ein Teil der äußeren Potentialwirbelströmung, die in Richtung zum Brenner strömt, wird über der Brennermündung durch die trichterförmige Erweiterung desselben zur Achse der Wirbelkammer hin umgelenkt und strömt von dort in Form einer Rotationsströmung zum Brennkammerauslaß. Durch diese Rotationsströmung wird auch das einströmende Kohlestaub-Gas-Gemisch in Rotation versetzt und geht ebenfalls in die Rotationsströmung über. Die in dieser Rotationsströmung enthaltenen Kohlestaubteilchen werden durch die Wirkung der Fliehkraft und der dazu gleichgerichteten Schleppkräfte der Gasströmung in einer Wirbelquelle oberhalb der Mündung des Brenners 2 in Richtung zur Brennkammerwand ausgetragen und sammeln sich im Bereich zwischen der Potential- und der Rotationswirbelströmung. Hier erfolgt im wesentlichen die Verbrennung der Kohlestaubteilchen. Die noch brennenden bzw. die schon verbrannten Teilchen werden dann mit einem Ast der Potentialwirbelströmung in einem den Brenner konzentrisch umgebenden Aschefangraum 10 ausgetragen, während die von den Verbrennungsrückständen gereinigten Verbrennungsgase durch die axiale öffnung 4 die Brennkammer an der dem Brenner 2 gegenüberliegenden Seite verlassen und in den eigentlichen Kessel strömen.
- Durch das Zusammenwirken einer in die Brennkammer hineinragenden und erweiterten Brennermündung, mehrerer Frischluftdüsen mit einer resultierenden Strömungskomponente entgegen der Verbrennungsgashauptströmung und einem Aschefangraum hinter dem Brenner mit größerer lichter Weite als die der Brennkammer ergeben sich die beschriebenen Wirkungen, nämlich, daß die Verbrennungsrückstände nicht an die Brennkammerwandung geschleudert werden, da in der dort herrschenden Potentialumlaufströmung einwärts gerichtete Kräfte wirken. Außerdem werden auch feinste Verbrennungsrückstände aus der Hauptströmung herausgeführt und in einen Sammelraum hinter dem Brenner abgeführt. Durch unterschiedliche Beaufschlagung der Düsen 7, 8 und 9 für die Frischluft ist es außerdem möglich, die Verweilzeit der Brennstoffteilchen in der Brennkammer zu beeinflussen.
- Da der Aschefangraum 10 eine größere lichte Weite als die-der eigentlichen Brennkammer aufweist, hat dieser Aschefangraum ein gewisses Speichervermögen bei Störung der weiteren Ascheabführung durch den Auslaß 11. Außerdem wird der durch den Ringspalt zwischen Brennermündung und Brennkammerwand zum -Aschefangraum hindurchtretende Strömungsast der Potentialwirbelströmung, der mit Asche angereichert ist, am Boden des Aschefangraumes nach beiden Seiten umgelenkt, so daß damit die Gefahr eines direkten Zurückströmens in die Brennkammer vermieden wird.
- Die Zahl der Düsen für die Zuführung von Verbrennungsluft ist nicht auf die im Ausführungsbeispiel dargestellte Anzahl beschränkt. Wesentlich ist jedoch, daß sich auch bei einer anderen Düsenanzahl eine resultierende Strömungskomponente entgegen der Verbrennungsgashauptströmung ergibt. Ist z. B., wie in F i g. 2 dargestellt, nur ein einziger Hilfsgaseinlaß 3' vorgesehen, so kann dieser auch in bekannter Weise schlitzförmig ausgebildet sein. Er ist jedoch auch entgegen der Verbrennungsgashauptströmung geneigt anzuordnen.
- Die Brennkammer ist sowohl für trockenen Ascheabzug als auch zum Einschmelzen von Brennstoffasche geeignet, da durch die Strömungsführung die Temperatur im gesamten Bereich der Brennkammer genau eingestellt werden kann.
- Die Brennkammer nach der Erfindung weist also den Vorteil auf, daß der Ausbrand der zugeführten Brennstoffe weitgehend reguliert werden kann und daß gleichzeitig eine sichere Abführung auch der feinsten Verbrennungsrückstände erreicht wird, ohne daß ein Festsetzen dieser Rückstände an den Brennkammerwandungen erfolgt.
Claims (2)
- Patentansprüche: 1. Zylindrische Wirbelbrennkammer für Kohlenstaub mit axialer Brennstoffzuführung und axialem Gasaustritt gegenüber dem Brennstoffeintritt sowie tangential gerichteten Frischluftzuführungen in Form von Düsen am Mantel der Brennkammer, dadurch gekennzeichnet, daß der Brenner (2) in die Brennkammer (1) hineinragt und eine nach einer Exponentialfunktion trichterförmig erweiterte Mündung aufweist, die ebenfalls in die Brennkammer (1) hineinragenden Frischluftdüsen (7, 8, 9) mit unterschiedlichen Winkeln derart gegen die Achse der Brennkammer geneigt sind, daß eine resultierende Strömungskomponente entgegen der Verbrennungsgashauptströmung entsteht, und hinter dem Brenner (2) ein Aschefangraum (10) mit größerer - lichter Weite als die der Brennkammer (1) angeordnet ist.
- 2. Zylindrische Wirbelbrennkammer für Kohlenstaub nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Frischluftzuführungen im Brennkammermantel zu einer an sich bekannten schlitzförmigen Düse (3') zusammengefaßt sind, die schräg tangential entgegen der Verbrennungsgashauptströmung gerichtet ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 566 617; schweizerische Patentschriften Nr. 177 360, 2$4 326; belgische Patentschrift Nr. 500 652; britische Patentschrift Nr. 297 345; USA.-Patentschrift Nr. 2 622 549.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1953S0034440 DE1238148B (de) | 1953-07-22 | 1953-07-22 | Brennkammer fuer mit Kohlenstaub betriebene Feuerungen |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1238148B true DE1238148B (de) | 1967-04-06 |
Family
ID=7481511
Family Applications (1)
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DE1953S0034440 Pending DE1238148B (de) | 1953-07-22 | 1953-07-22 | Brennkammer fuer mit Kohlenstaub betriebene Feuerungen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1238148B (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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1953
- 1953-07-22 DE DE1953S0034440 patent/DE1238148B/de active Pending
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