DE1601305C

DE1601305C -

Info

Publication number: DE1601305C
Application number: DE19681601305
Authority: DE
Priority date: 1968-01-30
Filing date: 1968-01-30
Publication date: 1973-03-29

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Roiatioiiszerstäubcr, insbesondere für die Verbrennung von Kohle/Wasser-Suspensionen, bestehend aus Verteilereinrichtung, umgebendem Becher mit Abströmkante und den Becher umgebender Ringspaltlufldüsc, wobei die Verteilereinrichtung eine an eine Hohlachse angeschlossene Düsenscheibe mit zentralem Überlauf aufweist.The invention relates to a Roiatioiis atomizer, especially for the combustion of coal / water suspensions, consisting of a distributor device, surrounding cup with trailing edge and the cup surrounding annular gap air nozzle, wherein the distributor device has a nozzle disk connected to a hollow axle with a central overflow having.

Bei einem bekannten Rotationszerstäuber der beschriebenen Gattung (französische Patentschrift 1 461 629) ist nur eine Düsenscheibe vorgesehen und diese als Ventilator ausgebildet, dessen einzelne Flügel mit radial verlaufenden Düsenbohrungen versehen sind. Der zentrale Überlauf besteht aus einer mittig im Ventilator angeordneten und gleichsam ins Freie führenden Öffnung. Bei einem derartigen Rotationszerstäuber ist die Leistung nur in engen Grenzen einstellbar. Der zentrale Überlauf trägt zur Leistungseinstellung praktisch nichts bei. Darüber hinaus ist bei der bekannten Ausführungsform die den Becher umgebende Ringspaltluftdüse als Abgaskanal eingesetzt. Das trägt dazu bei, daß der bekannte Roialionszerstäubcr für die Verwendung zur Zerstäubung von Kohle/Wasser-Suspensionen ungeeignet ist. Der von der Düsenscheibe abgegebene und zerstäubte Brennstoff wird bei der bekannten Ausführungsform gegen die Becherwandung geschleudert und soll durch Verdampfung an der durch die heißen Abgase erhitzten Becherwandung und anschließende Vermischung mit zugeführter Luft in einen zündfähigen Zustand überführt werden. Das mag gelingen, wenn mit flüssigem Brennstoff gearbeitet wird. Dann mag auch die Überlaufvorrichtung funktionsfähig bleiben. Bei Verwendung einer Kohle/Wasscr-Suspension würde im Überlauffall jedoch das Wasser verdampfen, die im Wasser verteilte Kohle würde zu Anbackungen und alsbald zu einer Verstopfung führen.In a known rotary atomizer of the type described (French patent specification 1 461 629) only one nozzle disc is provided and this is designed as a fan, its individual blades are provided with radially extending nozzle bores. The central overflow consists of a central one Opening arranged in the fan and leading to the outside as it were. With such a rotary atomizer, the output can only be adjusted within narrow limits. The central overflow contributes practically nothing to the power setting. In addition, is in the known embodiment, the annular gap air nozzle surrounding the cup is used as an exhaust duct. This contributes to the fact that the well-known Roialionszerstäcr is unsuitable for use for atomizing coal / water suspensions. The from the nozzle disc discharged and atomized fuel is in the known embodiment against the cup wall is thrown and should be heated by evaporation from the hot exhaust gases Beaker wall and subsequent mixing with supplied air converted into an ignitable state will. This may work if you work with liquid fuel. Then also like the overflow device remain functional. If a coal / water suspension is used, there would be an overflow However, the water evaporates, the carbon distributed in the water would caking and immediately to constipation.

Der Erfinduns liest die Aufsähe zusrunde. einen Rotationszerstäuber der beschriebenen Gattung so zu gestalten, daß in weitern Bereich eine Einstellung auf unterschiedliche Leistung möglich ist — und zwar insbesondere zum Zwecke der Verbrennung von Kohle/Wasser-Suspensionen, bei deren Verbrennung wegen des niedrigen Heizwertes — im Vergleich zu Öl — verhältnismäßig große Gemischmengen zerstäubt werden müssen.The invention reads the top down. a Rotary atomizers of the type described to be designed so that a setting in a wider area different power is possible - especially for the purpose of burning Coal / water suspensions, when burned because of the low calorific value - compared to Oil - relatively large amounts of mixture need to be atomized.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der zentrale Überlauf der Düsenscheibe eine nachgeordnete Düsenscheibe beaufschlagt und diese wiederum mit einem zentralen Überlauf ausgerüstet ist, der gegebenenfalls eine weitere Düsenscheibe beaufschlagen kann. Nach einer bevorzugten Ausführungsfonn der Erfindung sind die Düsenscheiben sternförmig ausgebildet, wobei die einzelnen Sternarme der hintereinander angeordneten Düsenscheiben zueinander versetzt sind. Die Düsenscheiben können in an sich bekannter Weise axiale Austrittsöffnungen aufweisen (USA.-Patentschrift 3 220 457). Bei dem erfindungsgemäßen Rotationszerstäuber wird die Anzahl der Düsenscheiben dem Bedarf angepaßt. Sie ist nicht auf zwei oder drei Düsenscheiben beschränkt. Die erreichten Vorteile sind in der Tatsache zu sehen, daß ein erfindungsgemäßer Rotationszerstäuber in sehr weitem Bereich auf unterschiedliche Leistung einstellbar ist. Zunächst erfolgt die Leislungscinstcl-Iung durch Verändern der Rotationsgeschwindigkeit. Darüber hinaus arbeiten mit zunehmender Brcnnsleffzufuhr, stufenweise, zunächst eine, dann zwei oder sogar mehrere Düsenscheiben, was bei konstanter Pv.otationsgcschwindigkcit stufenweise eine Leistungscinstcllung und in den Stufen noch eine Feineinstellung über die Veränderung der Rolationsgcschwindigkeit zuläßt, bis in jeder Stufe der rotationsbedingte Brcnnstoffspicgel die Überlaufvorrichtung erreicht. Dabei wird in den einzelnen Stufen mit zunehmender Brennstoffzufuhr auch die Zerstäubung feiner, die optimal ist, wenn der Brennstoffspiegel die Übcrlaufvorrichtung erreicht, da dann über den einzelnen Düsen die höchste Brcnnstoffsäulc unter dem Einfluß der Zentrifugalkraft ansteht. Das stellt auch bei hoher Leistung eine vollständige Zerstäubung und damit Verbrennung des Brennstoffes sicher. — und zwar auch bei der Verbrennung von Kohlc/Wasser-Suspcnsionen mit niedrigem Heizwert.This object is achieved in that the central overflow of the nozzle disk is a applied downstream nozzle disk and this in turn equipped with a central overflow which can act on another nozzle disk if necessary. According to a preferred embodiment According to the invention, the nozzle disks are designed in a star shape, with the individual star arms of the nozzle disks arranged one behind the other are offset from one another. The nozzle disks can have axial outlet openings in a manner known per se (U.S. Patent 3,220,457). In the rotary atomizer according to the invention, the number is the nozzle disks adapted to requirements. It is not limited to two or three nozzle disks. The advantages achieved can be seen in the fact that a rotary atomizer according to the invention can be set to different power levels in a very wide range. First the performance engineering takes place by changing the speed of rotation. In addition, with an increasing supply of brineff, gradually, first one, then two or even more nozzle disks, what with constant Pv.otation speed gradually a performance adjustment and in the stages still a fine adjustment via the change of the rolation speed allows until the rotation-induced fuel spike reaches the overflow device in each stage. The atomization becomes finer in the individual stages as the fuel supply increases it is optimal when the fuel level reaches the overflow device, since then above the individual nozzles the highest column of fuel is under the influence of centrifugal force. That poses even at high Complete atomization and thus combustion of the fuel safely. - in fact also when burning coal / water suspensions with a low calorific value.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigt Fig. 1 einen Axialschnitt durch einen erfindungsgemäßen Rotationszerstäuber,In the following the invention is illustrated by means of a drawing which shows only one exemplary embodiment explained in more detail. 1 shows an axial section through one according to the invention Rotary atomizer,

F i g. 2 den Gegenstand nach F i g. 1 von vorne. Der in den Figuren dargestellte Rotationszerstäuber ist insbesondere für die Verbrennung von Kohle/Wasser-Suspensionen bestimmt. Er besteht aus einer Verteilereinrichtung 4, umgebendem Becher 1 mit Abströmkante 2 und den Becher umgebender Ringspallluftdüse 3. Verteilereinrichtung 4 und Becher 1 rotieren mit der Welle 5, die angetrieben ist. Die Verteiler-So einrichtung 4 hat eine im Bereich der Abströmkante angeordnete, im Ausführungsbeispiel sternförmige Düsenscheibe 6. Diese ist mit einem zentralen Überlauf 7 versehen, der das zentrale Zulaufrohr 8 als Ringspalt umgibt. Die Hohlwelle 5 trägt an ihrem Ende einen Flansch oder Bund 9, an den die Düsenscheibe 6 mit Hilfe von Schraubenbolzen 10 angeschlossen ist. Nach der Erfindung ist die zentrale Überlaufvorrichtung der ersten Düsenscheibe 6 an eine nachceordnete Düsen-F i g. 2 the subject of F i g. 1 from the front. The rotary atomizer shown in the figures is particularly suitable for the combustion of coal / water suspensions definitely. It consists of a distributor device 4, surrounding cup 1 with a trailing edge 2 and the circular air jet surrounding the cup 3. Distributor device 4 and cup 1 rotate with the shaft 5, which is driven. The distributor device 4 has one in the area of the trailing edge arranged, in the exemplary embodiment star-shaped nozzle disk 6. This is provided with a central overflow 7 provided, which surrounds the central inlet pipe 8 as an annular gap. The hollow shaft 5 carries a at its end Flange or collar 9 to which the nozzle disk 6 is connected with the aid of screw bolts 10. To of the invention is the central overflow device of the first nozzle disk 6 to a downstream nozzle

scheibe 11 angeschlossen und diese wiederum mit einem Überlauf 7' ausgerüstet. Auch das ist wiederum ein einfacher Ringspalt, der das Zulaufrohr 8 umgibt. Weitere Düsenscheiben können entsprechend angeschlossen werden. Die Düsenscheibe 6 weist radiale Düsenkanäle 12 und axiale Austrittsöffnungen 13 auf. was besonders vorteilhaft ist für eine intensive Zerstäubung und eine vorteilhafte Ausbildung der Flamme. Die Düsenscheiben rotieren mit dem Becher 1.Disk 11 connected and this in turn equipped with an overflow 7 '. That too is again a simple annular gap that surrounds the inlet pipe 8. Further nozzle disks can be connected accordingly will. The nozzle disk 6 has radial nozzle channels 12 and axial outlet openings 13. which is particularly advantageous for intensive atomization and an advantageous design of the Flame. The nozzle disks rotate with the cup 1.

Wird dem erfindungsgemäßen Rotationszerstäuber über das Zulaufrohr 8 das Brennstoff-Wasser-Gemisch zugeführt, so bildet sich im Innenraum der Düsenscheibe 6 nach Maßgabe der zugeführten Brennstoffmenge ein durch die Zentrifugalkraft bedingter Brennstoffspiegel aus. Dieser steigt mit zunehmender Brennstoffmenge, bis er den Überlauf 7 erreicht. Da eine zweite Düsenscheibe 11 vorgesehen ist, wird durch die überlaufende Gemischmeniie eine zweite Leistungsstufe beaufschlagt, wobei sich nunmehr auch in der zweiten Düsenscheibe 11 nach Maßgabe der zugeführten Brennstoffmenge ein durch die Zentrifugalkraft bedingter Flüssigkeitsspiegel ausbildet, bis auch hier wieder ein Überlauf eintritt. Im Ergebnis kann bei vorgegebener Rotationsgeschwindigkeit die Leistung des erfindungsgemäßen Rotationszerstäubers stufenweise durch Einstellung der zugeführten Brennstoffmenge grob eingestellt werden, während in denIf the rotary atomizer according to the invention via the inlet pipe 8, the fuel-water mixture supplied, so forms in the interior of the nozzle disk 6 in accordance with the amount of fuel supplied a fuel level caused by centrifugal force. This increases with increasing Amount of fuel until it reaches overflow 7. Since a second nozzle disk 11 is provided, is a second power level is applied by the overflowing mixture menu, which is now also in the second nozzle disk 11 in accordance with the amount of fuel supplied by the centrifugal force conditional liquid level develops until an overflow occurs here too. As a result, can at a given speed of rotation, the output of the rotary atomizer according to the invention can be roughly adjusted gradually by adjusting the amount of fuel supplied, while in the

ίο einzelnen Stufen durch Verändern der Rotationsgeschwindigkeit noch eine Feineinstellung möglich ist. Die Güte der Zerstäubung nimmt mit zunehmender Leistung zu.
Arbeitet man in der beschriebenen Weise mit zwei Düsenscheiben 6, 11, so empfiehlt es sich, diese in der dargestellten Weise sternförmig auszubilden und die einzelnen Slernzacken oder Sternarmc der hintereinander angeordneten Düsenscheiben versetzt zueinander anzuordnen.ίο fine adjustment is still possible for individual stages by changing the speed of rotation. The quality of the atomization increases with increasing output.
If you work in the manner described with two nozzle disks 6, 11, it is advisable to make them star-shaped in the manner shown and to arrange the individual serrations or star arms of the nozzle disks arranged one behind the other offset to one another.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Rotary atomizer, especially for the combustion of coal / water suspensions, consisting of distributor device, surrounding cup with trailing edge and surrounding cup Annular gap air nozzle, the distributor device being connected to a hollow shaft Has nozzle disc with a central overflow, characterized in that the central Overflow (7) of the nozzle disk (6) pressurize a downstream nozzle disk (11)! and this in turn is equipped with a central overflow (7 ') which act on a further nozzle disk can.

2. Rotary atomizer according to claim 1, characterized in that the nozzle disks (6. 11) are designed in a star shape and the individual star arms of the nozzle disks arranged one behind the other (6, 1.1) are offset from one another.

3. Rotary atomizer according to claims 1 and 2, characterized in that the nozzle disks (6, 11.) have axial outlet openings (13) in a manner known per se.