DE1401855A1 - Brenner mit innerer Verbrennung - Google Patents

Description

Aachen, den 21*12.1961

Mein deichen PaGa 11 462

j)E öäIKT-GGBAIM, 62 Boulevard Victor Hugo, lieuilly-sur-Seine (Frankreich)

Priorität; aus der französischen Patentanmeldung 848

rom 5,1.1961

Kenner mit innerer Verbrennung

Me vorliegend« Erfindung besieht sich auf Brenner sit innerer Verbrennung« die «ine Brennkammer enthalten» in welche das brennbar« Gasgemisch nach Durchgang dureh einen Sogt eingeführt wird und aus der die durch eine Eßtepuanungeöffnuns entweichen«.

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Sie Anmelderin ht^i, festgestellt, daß man auf sehr ernsthafte Schwierigkeiten stößt, wenn man solche Brenner mit eine geringe Brenngeschwindigkeit aufweisenden Gasen speist. Dies int besonders der Fall, wenn man bestimmte Gasrolschungon verwendet, die einen brennbaren Bestandteil von hohem Heizwert enthalten, insbesondere ein Sas sit starkem. Gehalt an Methan, so ein Natur- bzw· Erdgas· Es ist -iabei so, daß die Flamme des Brennerg nicht an dem Rost Ivingon bleibt_t sondern unbeständig (instabil) ist_f wobei sicia diese Unbeständigkeit in einem außerordentlich geräuschvollen Arbeiten des Brenners äuÄert und häufig zu einem Verloschen des letsteran führt. Diese Erscheinungen sind besonders ausgeprägt in dem Fall, wenn man bedeutende Geschwindigkeiten der verbrannten Gase am Austritt des Brenaera erzielen will, und zwar wegen der verhältnismä-BIg geringen Erenngesehwindigkeit dieser Gase* Die Unbeständigkeit der flamme 1st dann noch viel ausgeprägter und der Brenner kanq^raktisch nicht gesundet gehalten werden.

Die Erf inching, hat Verbesserungen solcher Brenner zum. Ziel« dl· es vornehmlich gestatten, eine stabile und ruhige Verbrennung mit einer ständig an dem Rost hängenbleibenden Flamm« zu verwirklichen, so beim Verbrennen einer Gasa!« gehung * deren brennbarer Bestandteil aus eine» Sas mit ho-

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hem Heiawert bestellt, beispielsweise einem gereinigten Naturgas mit sehr starkem QeMIt an Methan, der 96 % erreichen, kann.

CkwäE einem Merkmal der Erfindung werden an der rung dee Gemisches aus Brennstoff -and Sauerstofftrlger in die Brennkammer zwei KoBtο vorgesehen, von denen der eine« zur ZuführungBseite der Gase hin gelegene, einem Rost von bekannter Art ©ntspricht -and von denen der andere, im Inneren der Brennkammer angeordnete, slcn in der Hüne des ersten befindet· Dieser **eit» lost bt~ stent naturgemäß aus Elementen, die geeignet lind, hone» in der BrennkejBster erreicht« Temperaturen aussunalten.

Anmelderin hat feetsestellt* d&S das

dieses »weiten Rostes, infolge der Erzeugung τοη Y«rwirbelungsbewegnngen« den Zweck erfüllt, eine Tollk^mmen· Stabilität der Flamme zn ersieltn, die auf die Machbarcone der Roste lokalisiert bleibt»

Bei einer besonders vorteilhaften i-uefühmangeform nird der «weite Rost aus parallel aDgeordneten Silikaröhren gebildet, wobei die durch deren Jtohsen gehende Ibsen« . selbst parallel zu dem ersten Rost ist· Diese Anordnung

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geetattet&s« bei der dl« Stabilität der flame gewähr-1*3 st «ad en Erzeugung τοη Yerwirbtlungsströmen den Durehrgang der Gase in die Brennkammer su erleichtern·

Gemäß eineai «eiteren Merkmal der £r£indung ist vorgesehen« die Zuführung dee &asgemls6hes im «mtakt »it dee ereten Rost derart zu verwirklichen, daß dieser Kontakt* eintritt eich in einer regelmäßigen und homogenen Weise über die gesamte Fläche des Rostes vollzieht· Su diesem Sweck sieht die Erfindung Vor, der XttituAagsleltuafc fttar das Gasgemisch eine Form su geben, die sich in des de» Host benachbarten Teil der Leitung erweitert·

Sie Anaelderin hat ferner festgestellt» daS es erforderlich ist₉ den auf der Seite der Speisung »it dest GasgemisGh gelegenen Rost auf einer Temptratur sn kalttn, dl· so feocis wie söglieh ist» Zu dieses Zw»iek sieht^dia Srfiödnng Tor» und dies bildet ein «eiterse M#rfcaal ά·ψ Erfindung, diesen Rost so *&su@&&neat Aai er durch die Wandungen der Zuführungsloituiig Had isisisesoiiäere einen Kühlkreislauf« der in diesen landuag&a »tin. kssra, keine wesentliche Abkühlung

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Bei «ine? Ausfuhrungsfora dieser ¥erl»«gs®ruag wird ein« Verschiebung bzw» Trennung des erst «a Hoetes voa der Zu« füJaariingsleitung Yerwirklieht und ^ wenn «is Kühlkreislauf en iat_t so erhält der Xitituiigaw«s für das JD'üil-

a±tt»l «in« eolciie ίΌΓ*, daß ein abkühl@ss&er Ü&flufi auf d«n Eoet erkeblicli herabgesetzt id.rd«

Die iüamelderin iiat ebenfalls festgestellt, daß es vortell-Jbtmft ist, den ersten. Rost auf ü.m der BrenQkaaaaer sugekekjptea S#ite auf einer hohen !Dei^peratur zu halten« GsaäS eines weiteren HerkBal der Erfindung ist dessii&Ib Torgee€&en₉ dieses. Best mif einer dünnen Lage einer Substans su bekleiden» die ein hohes AfcsorptionsTemogen

Ib Salie metallischer Hoste kann nan diese nit Suspensionen, (barbotine) roa Oxydes, oder einer entsprechenden Masse übersieäien, ate beispielsweise durch Mischung iron N&tronwasserglaa und Sand erhalten wird* Ebaage kann man auch das des Eoste» Tor seiner Yerwendung

Gegenstand der Erfindung ist ferner dl« besondere Anwendung von .Brennern« die sämtliche oder «inen T®±1 der Tor stehend angegebenen Yerbesserungen enthalten» sur Erzeugung Ton Gasen, die sur Herstellung τοη fasern aus aine~ ralisohen oder organischen Stoffen in Tisäosem Zustand

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Yerwendet werden, insbesondere too. Glasfaeern_s und sw&x» nach einem Yerfahren, welches darin besteht, daß die fäden aus geschmolzenem Material, die aus am Umfang eines sich um seine Achse drehenden Hohlkörpers Torgeeeheu.es Öffnungen ausgeschleudert werden, der Wirkung eines Gases Ton hoher Temperatur unterworfen werden· Die Einwirkung dieser Gase von hoher Temperatur und großer Geschwindigkeit, die aus der Entspannungsöffnung einer Brennkammer entweichen, dient dazu, die aus den öffnungen dee sich drehenden Körpers ausgeschleuderten Fäden des Materials in feine Fasern, zu überführen«

Bei dieser Anwendung der Erfindung weist der Brenner ein· ringförmige Gestalt auf und ist koaxial su den sich drehenden Körper angeordnet· Seine EntspannungsSffnuag besteht aus einem kontinuierlichen Schiit ε oder au« einer Mehr sah! Sehlitsen_t wobei dieser Schiitκ oder dies» Mehrzahl Ton Schlitzen koaxial au dem sich drehenden Körper sind trad wobei die GasstrSme Ton hoher Temperatur und großer Geschwindigkeit, die daraus austreten« entlang dem Mantel des genannten Körpers über dessen gesamte Höhe verlaufen·

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Die Verwendung eines solchen Brenners ist für dieses. wendun^sfell von besonderem Vorteil , da sie es ermöglicht» eine oxydierende Verbrennung zu verwirklichen und am Auslaß, das heißt an den Brenner lippen, Gase mit einer über den ganzen Umfang konstanten Temperatur und Geschwindigkeit su erhalten. Hieraus folgt, daß der Mantel des sick drehenden Körpers über seinen gesamten Umfang auf einer gleichmäßigen Temperatur gehalten wird, und daß ferner die Wirkung der Gase auf die aus den öffnungen des Mftntelbandes ausgeschleuderten Fäden an al lea Punkten glaien 1st« wodurch sich eine regelmäßige Avu^iehwirknng ergibt» die su lasern von im wesentlichen gleichem Durchmesser führt·

nachstehend wird lediglich als Beispiel und nickt in «la» schränkendem Sinne eine Ausführungsform »Ines Brenners gemäß der Erfindung beschrieben.

Bei dieser Erläuterung wird auf die b«ig*fIgten Zeichnungen Bezug genommen, in denen Beigenj

Flg. 1 einen senkrechten Schnitt durch den Brenner»

Hg« 2 eine perspektivische Ansicht «Ines Brenners von einer demjenigen n&eli Hg₉ 1 smtsprechtnden Art

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mit einem Zuführuagsstutsen für d&s Gesiseih mm Brennstoff und S&uerstofftr&ger und

jiig. 5 einen senkrechten Schnitt durch, einen Bremer ge-BaS der üri'induag, wie er aur Herstellung ¥©n Ja-'stni verwendet wird·

In den !figuren der beigefügt on Zeichnung ist alt der Ziffer 1 die ärenakammer des Brenners und jait der lifter 2 die Ea^pcssionsÖffnung der Brenngase beseic2met₉ deren Lippen dureix ein an der Stelle β ujalfufendea sind. Die Kammer ist gegenüber ikr-ee feuerfestes Material 4 isoliert·

la iiirek Eintritt; weist die Brennksjsser einen Rost 6 auf, der aJäaliek wie die bei bekannten Brenners.

dieser Art vorgesehenen Hoste angeordnet Ist« Sie

wsltsrhiii einen sw© it en Host 7₉ der Ιά d der Iahe des Rostes 6 angeordnet let» Be? lest 7 1st sus Silikerö&ren gebildet _t die par&ll«! *ngeo3?imet sind und deren A@bsen in'einer sue Rost S p*r«2!©l«&

llegesu .

den Isst 7 bildenden Röhren können in

»ein, oh&& ton

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Gasen durehstsomt zu sein. Wenn Gemische alt besondere geringen Irsimgesehwindigkeiten verwendet werden oder wenn die Gescfitwindigkeit des den Host passierenden Gemisches groß wlxd_t kann es jedoch rorteilhaft sein, im Inneren, der KÖiireB 7 durch Irgendein geeignetes Mittel «in· WärmezBfüferrmg vorzusehen, to durch Hindurchleiten «ines heiSen. Mediums, durch elektrische Behfeijsuag usw· unter anäeirert Bedingungen, wenn die feiaperatm?en der Kammer sehr hoch sind, kann es auf der anderen Seite auch vorteilhaft sein, die Bohren 7 durch Hindurchlei-» ten ein«s flüssigen oder gasförmigen Mediums sm kühlen« um ein gutes mechanisches Verhalten des Rostes zu erzielen, Auch kömien die den Host 7 bildendta Eökren außer» halb der Brennkammer sich zur Außsaluft hin öffnen und so -wan einem Luft strom durchflössen sein« Sie können ferner s\i einem Kreislauf miteinander verbunden sein» der den ßarehgaisg einet Eühlmittele gestattet.

Der Host 6 ist aus einem Seil θ gebildet« welches in die 2rintritt3o£fntti3tg der Brennkammer eingelassen 1st» und «at» hait aiiSeriialfe dieser Kammer eine Sohulfcer 8ä_s die. einerseits in. I^rüinnmg mit dem Gehäuse 3 des Brtnnere und stadererseits aslt der Suführuagslsltung 9 für das Brennstoff-Smuerstoffträgergeaisch ist» -. ■ "

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Die Leitung 9 enthält eine doppelttMand, welche «ine Kasoaer 10 bildet, durch die ein Xühls&ttel Mndurebgeht» Me Innenwand 11 dieser Leitung besitzt eine %u dem Host 6 hin direr gierende Fora. Diese Anordnung des Hostes 6 und der Zuführungsleitung gestattet es einerseits, die Kuhlwl£&rag auf den Rost six Termindern, und andererseits, den Zustrom des Gasgemisches au regulieren» wobei der Zustrom über die gesamte fX&che dieses Hostee

Mit te» Einlaß der Leitung 9 ist ein Stutzen 12 (Tig* 2 Yerbun&en, durch &en die Mischung aus Brennstoff und Sauerstoffträger dem Gerät zugeführt wird« Dieser Sttttsen erweitert sich von seine» Eintritt 12a aus bis au seinem Austritt hin, wobei dessen Fora und Abmessungen denjenigen des Einlasses des Kanals 9 entsprechen· Mese Anordnung gestattet es ebenfalls« eine gute »iJSigkeit des Zustroeee des Gasgemisches zu erslelea*

FIg* 5 zeigt ein Anwendungsbeispiel des Brenners g®al£ &*t Srfindung bei der Herstellung von fasern aus ralischem oder organischem Material in Tiskosen insbesondere tob. Glmsfasera* Dieser Brenner, der die stehend beschriebenen Merkmale aufweist» besitzt ringfö

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■ig« flestalt und seine SatepaaimnpsSffaung 2 besteht «us •ines kontinuierlichen Bpalt oder ist dtareh eine äefcrsahl ▼cm. Spalten gebildet· Dieser !renne? ist koaxial *u eine* »ick alt großer Geschwindigkeit tra eei&e A©aa#" drehenden ISrp#r 13 angeordnet« der ein* .: Maatel^aai. 14 «uf« «elshee ait einer großen Zuhl tos. öffnungen τ·γ-ist« duroh die d&c gesehmolsen·« in d&s Innere des sieh drehenden Körpers eingeführte Mftteriml in form von fäden unter der Wirkung der Zentrifugelkreft *u«geseJW.*u» dert wird« Bie den Spalt 2 des Brenners xi1» großer de* keit verlassenden 1forferenntffig8$as@ «irkea in gleiekeäßtgen Weise «M alle di$®» M&mn. naeh Aostrltt aus den SeMeuderSfftiiingsn min üfeorfülsi·

ei« in feine Fasern·

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Claims (1)

1. • J- J JIf-. ·*;»■ *

   fratentansprttsha

   1,1 trenner ait innerer Verbrennung, dadurch gekennzeichnet» dal «η Ί·γ Znfahrung d«· brennbaren Ghuife*iiche· in Iretuakaener iwei Äoite angeordnet tlnd, τοη denen der •la·, tür Zufünrungeeeite der Oaie hin gelegene, Um* lieh einem sonst bei Brennern dieser Art Terweadeten lost ist, und τοη denen der andere» im Inner«» tar Jar*nnkantr amfeordnete lost sieh in der line des erstem befindet.

   2· Ärenner n*eh immp&Uh i, djrfursh g»k«uuieiohnet, 4aJ «sr strslt· Io#t «ms ein·» eilUcawwfcrtofX bestekt.

   Ireitm«? nach einem der Ansprüehe 1 ^tA 2« dadureh

   «al der «reita Seit §m psarallel an«eördnetem §etild*t ist, imbsi dis te»» deren A9hse& gekiv» te SImas parallel iu dsm ersten Äeet lieft.

   Irsmnsr a*oh Anspruch J, 4«.dtur«h ssksnaasleSuist, AsJ die 15»r«n Aes «wsit«n Hostss beteist sind.

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   5· Brenner nach Anspruch 4, dadurch gekennseichnet, daß stir Behelxung der Röhren der Unlauf «in·· Mediums od.dgl. vorgesehen let.

   6« Brenner nach. Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet! daß die Röhren dee aweIten Rostes durch natürliche Zirkulation oder den Durchgang eines KühleediuiiB gekühlt sind·

   7« Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Zuführung des Gasgemisches »u den ersten Roit ein »ich in Beine» den Kost benachbarten feil erweiternder KiAaI od.dgl. vorgesehen let·

   θ. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 7_V gekennzeichnet durch eine derartige Anordnung des ersten Rostes_v daß er durch die Wandungen des Zuführungskanals und insbesondere durch einen Kühlkreislauf« der sich In diesen Wandungen befinden kann, nicht wesentlich gekühlt wird·

   9· Brenner nach eines der Ansprüche 1 bis 6« dadurch gekennzeichnet, daß swinchen den ersten Rost und dem Gaseufülw* rungskanal eine Trennung vorgesehen ist·

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   10* Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 9» dadurch gekennzeichnet, daß der erste Host alt einer Schicht aus einer Substanz bekleidet ißt, die ein hohes Abeorptionsv«rmo&en besitzt, beispielsweise einem überzug ▼on Oxyden od.

   11· Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine in den Wandungen des Zuführungskan&le vorgesehene Durchgangsleitung für ein Kühlmittel eine solche Form aufweist, daß dessen Kühlwirkung auf den Rost herabgesetzt wird·

   12· Anwendung des Brenners nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche zur Erzeugung γοη Oasen, die zur Herstellung von Fasern aus mineralischen oder organischen Stoffen in viskosem Zustand verwendet werden, insbesondere von Glasfasern, nach einem Verfahren, welches darin besteht, daß die Fäden aus geschmolzenem Material, die aus am Umfang eines sich um seine Achse drehenden Hohlkörpers vorgesehenen Öffnungen ausgeschleudert werden» der Wirkung eines Gases von hoher Temperatur unterworfen werden«

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