DE1906862A1 - Verfahren zum Verbrennen von verfluessigten Kohlenwas?und Vorrichtung zur Dunchfuehrung dieses Verfahrens - Google Patents

Description

PATENTANWALT
DIPL.-INO.

HELMUT GORTZ _{c Ώ}

6 Frankfurt am Main 70 £· Februar 1969

SdwedwWsfr. 27 - M 61 707* ^ZV/ In.

Corapagnie des Gaz de Petrole Primagaz, Pari s / Prankreich

Verfahren zum Verbrennen von verflüssigten Kohlenwasserstoffen

und Vorrichtung zve Durchführung dieses Verfahrens *

'ULe Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum "/erbrennen von verflüssigten Kohlenwasserstoffen mittels einer Uinspritzdüse. I

Da) Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man der ßinupritz- ■iiuso lie Kohlenvmsserj tof f e unter oLnoin Druck zufuhrt, der gleich oder höher int als 'lor Dampfdruck der Iloiilenwf.si.erutoffe

bei der Temperatur der Einspritzdüse, a

■Jfuik dieser LIaßnahme verbleibt der IIohLenwaoiJerstoff in flüniii_c--·οΐ;ΐ ,'Iiiu tancle bis zum Austritt au.-j dor Einspritzdüse, ülv, /orrichtung für dio Durchführung dieses Verfahrens unterfjchoL lot

Loh iaher von den bekannten Vorrichtungen, hol weicht?« Ier Bronnstoff dem Brenner mittel.- der Einspritzdüse Ln iJaut' )cu rm.^efüiirt wird. Bei den b damit en Vorrichtungen int zum Verga ; iu tlij /erflü.jfjigten Kohlenwasüers toff u eine V/ärmezi'f'uhr erforaerlich, wobei das Volumen erheblich, z.B. um das 25ο-fache auiiimiri t.

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Bei dem erf indungsge*mäß en Verfahren kann daher die Vorrichtung verhältnismäßig einfach, ausgeführt sein.

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist im wesentlichen durch die nachstehenden einzelnen oder kombinierten Merkmale gekennzeichnet:

1. Die Einspritzdüse ist in einer Kammer angeordnet, die von pulsierender Luft durchströmt wird, vorzugsweise in Einspritzrieh tung.

2. In der Leitung für die Zufuhr des Kohlenwasserstoffs z\x der Einspritzdüse ist eine Ansaugepumpe eingebaut, die den· Kohlenwasserstoff unter dem gewünschten Druck der Einspritzdüse zuführt.

3. Zwischen der Pumpe und der Einspritzdüse ist ein Elektroventil angeordnet, das von einem oicherheitskasten gesteuert wird. Dieser Sicherheitskasten steuert gleichzeitig eine Sündvorrichtung und gegebenenfalls eine Vorrichtung zur liege lung der Flamme.

4. Die Einspritzdüse hat eine längliche Umhüllung mit einer kalLbrierteri Austrittsöffnung am Boden, die durch ein Klappenventil geregelt int. DaJ Klappenventil ist an einem Ende einer ütruu-;f; angebracht, deren anderes Ende durch einen unter dem Druck des Kohlenwaonerstoffs liegenden Druck gegen eine Membrane ein Jchließen Jes Klappenventils bewirken kann.

5. Der auf die Membrane zum »Jchließen des Klappenventils ausgeübte Druck wird durch nine Teder erzeugt, deren 7irkung durch ein Gewinde geregelt wird, äsß durch das andere Ende der Umhüllung jrreichbar ist.

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6. Die Veritilstange ist mittels eines in der Kammer fest angeordneten Ringes mit einer öffnung für die Ventilstange und mittels eine;) an üer Ventilstange befestigten, in der Kammer gleitenden Ringes axial geführt. Eine Feder drückt durch Druck auf den an der Stange befestigten Ring die Stange gegen die Membrane.

Die Zeichnungen erläutern beispielsweise eine Ausführungsform dor Erfindung. '

Die l'ig. 1 zeigt nchematisch eine Gesamtanlage.

Dia Fig. 2 ist ein Längsschnitt durch die Einspritzdüse.

In der Fig. 1 bedeutet 1 einen Lagerbehälter für den Kohlenwasserstoff oder das Gemisch der verflüssigten Kohlenwasserstoffe. Aus dem unteren Teil des Behälters führt eine Leitung 2 ?,u einer Ansaug*epumpe 5. Diese fördert den verflüssigten Kohlenwasserstoff unter dem gewünschten Druck in die Leitung A₁ d\o zu der Einspritzdüse 5 führt, welche im einzelnen in der Fig. 2 dargestellt ist.

Die Einspritzdüse ^lj ist in einer Kanmer 6 befestigt. Am rückwärtigen Ende ist ein Gebläse 7 vorgesehen, das pulsierende LuI'' durch die Kammer führt, um die Verbrennung vor der E'-.m.i ri fcr.clii !3e zu verbe'eae?'ii.

Me'Anlage'wird ergänzt durch Mittel zum f-teuorn und r.nie »Sichern in einem Sicherheitskasten 8. Mittels dieses Kasten? ^¹M der Druck der Pumpe 5 geregelt. Der Sicherheitskasten re#ol ', ttucJi

BAD ORIGfNAU

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ein Elektroventil 9 in der Leitung 4* ebenso wie eine Zündvor richtung 1o und eine Regelvorrichtung 11 für die Flamme.

ie Fig. ijKzeigt i^m Längsschnitt die Einspritzdüse 5.

Diese bestellt aus einem rohrförmigen Hantel 12, an welchem die Verbindung 13 für den verflüssigten Kohlenwasserstoff aus der Leitung 4 ,angeschweißt ist.

Das vordere Ende ei es Ilantels 12 hat ein Gewinde 36, auf welches die Kappe 14 aiifgeschraubt ist. Diese letztere hat eine kalibrierte öffnung 15.

An der Innenseite der Kappe ist um das Hund stück 14 herum ein ringförmiger Wulst 17 vorgesehen, auf welchem das Klappenventil 18 sitzt. Dies wird von der Stange 19 gehalten. Das andere Ende der Spange hat einen Kopf 2o, der gegen die LIembrane 21 drückt. Die Membrane wird festgehalten durch eine Kappe 22, die bei 23 auf die Eüökseite dos I-Iantels 12 aufgeschraubt ißt.

In der Kappe 22 ict eine gegenwirkende Feder 24 angeordnet. Dec eine Ende der Feder ist befestigt an dem Knopf 25, welcher der Membrane 21 aufliegt, und zwar direkt gegenüber dem Stan-, (ienlrcpf 2o. Eine .Schraube 26 ist in das mit einem Gewinde versehene Loch 27 der Kappe 22 eingeschraubt. Darüber befindet sich eine Schutzkappe 23 für das Gewinde 26.

Die Stange 19 des Klappenventils wird in der Kammer 29 innerhalb de3 Mantels 12 axial geführt, und zwar mit Hilfe von zwei Ringscheiben 3o und 31. Me !Ringscheibe 3o ist in der Kammer

BAD ORSGiMAL 909843/0792

befestigt. Sie hat eine mittige Öffnung 32 für die Stange 19 und seitliche Öffnungen 33 für den Durchtritt des verflüssigten Kohlenwasserstoffs, der bei 13 eintritt. Die Ringscheibe 31 ist fest an der Stange 19 angeordnet. Sie hat ebenfalls axiale Öffnungen 33' für den Durchlaß des verflüssigten Kohlenwasserstoffs. Diese Ringscheibe 31 wird in der Kammer 12 geführt. Auf der der Membrane gegenüberliegenden Seite befindet sich eine Feder 34, die sich gegen eine Schulter 35 in der Innenwandung des Mantels stützt. Diese Feder sichert die Berührung des Stangenkopfes 2o mit der Membrane.

Das Wirken dieser Vorrichtung wird nachstehend bei der Verwendung von Butan beschrieben. Die Erfindung ist aber nicht auf die Verwendung dieses Kohlenwasserstoffes allein beschränkt.

Das im Behälter 1 befindliche Biitan steht unter einem . Druck von etwa 2 Bar bei der gegebenen Temperatur. Die Pumpe 3 saugt das Butan an und drückt es unter einem Druck von etwa 8 Bar in die Leitung 4. Unter diesem Druck wird das Butan der Spritzdüse 5 zugeführt, wobei es das geöffnete Elektroventil passiert. Durch die Leitung 13 gelangt das Butan in die Kammer 29. Der Druck von 8 Bar auf die Membrane 21 drückt sie auf die linke Seite und überwindet damit den Gregendruck der Feder 24, die so eingestellt ist, daß auf die Membrane ein Druck unter 8 Bar ausgeübt wird. Da die Feder 34 den Stangenkopf 2o dauernd gegen die Membrane 21 drückt, wird die Stange 19 nach links verschoben und das Klappenventil 18 wird geöffnet. Damit wird das kalibrierte Mundstück 15 freigegeben, durch welches das Butan unter Verdampfung in die Atmosphäre eintritt. Der Dampf des Butans m.!.ach^J; aich mit der umgebenden Luft und der zugeführten pulsierenden Luft und brennt mit einer abgelösten Flamme.

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Um das Brennen zu unterbrechen, schließt man das Elektroventil 9, wobei/ler Druck in der Kammer 29 abnimmt. V/enn der Druck soweit abgenommen hat, daß er gleich oder geringer ist als der Druck der Feder 24, werden die Membrane 21 und die Spange 19 nach rechts verschoben, und das Ventil 18 schließt die kalibrierte Öffnung 15.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebene Aus führung 3 form beschränkt. Es können auch Veränderungen vorgenommen werden. So kann man beispielsweise die Pumpe durch eine andere Vorrichtung ersetzen, durch welche der gewünschte Druck erzeugt wird, z.B. durch eine pneumatische Vorrichtung.

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Claims (1)

1. Patentansprüche:

   Verfahren zum Verbrennen von verflüssigten Kohlenwasserstoffen unter Einspritzen der Kohlenwasserstoffe in den Verbrennungsraum mittels einer Einspritzdüse, dadurch gekennzeichnet, daß man der Einspritzdüse die Kohlenwasserstoffe unter einem Druck zuführt, der gleich oder höher iet als der Dampfdruck der Kohlenwasserstoffe bei der Temperatur der Einspritzdüse.

   2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspritzdüse in einer Kammer angeordnet ist, die in Einspritzrichtung von pulsierender Luft durchströmt wird.

   ?'i. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Leitung für dio Zufüir des Kohl enwasserstoff s zu der Einspritzdüse eine Ansaugepumpe eingebaut ist, die den Kohlenwasser,stoff unter dem gewünschten Druck der Einspritzdüse zuführt.

   ·', Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daP swiijchen der ,Pumpe und dar Einspritzdüse ein Elektroventil angeordnet ist, das von einem oicherheitskaaten gesteuert wird, der ^leiehneitig eine Zündvori'ichtunf und gegebenenfalls eine "iejtjluxif <-'^eT1 Flamme steuert«

   \^%. Diiinpritsaüse für eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche biß '■, ,'·? ^ronnzeichnet durch eine länglic'ie Umhüllung mit einer kalibrierton Cffnung am Boden, die durch ein Klappenventil gef? chi ο s«on ".-erden kann, wobei das Klappenventil an einem Ende einer Stange angebracht ist, deren anderes Ende durch einen unter dem Prunk de.j Kohlenwasserstoffs liegenden Druck gegen eine I.'eribrane ein Schließen der Klappenventile "bewirken kann.

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   BAD ORIGINAL

   b. liinjpritadüiJG nacli Anspruch b, dadurch gekennzeichnet, daß der auf die Ilenbrane sun Schließen den Klappenventils auageübte Druck durch eine Feder erzeugt wird, deren .<irkung durch ein Gewinde geregelt wird*, da;; durch da:.; andere Ende der Umhüllung erreichbar i :t.

   7. Einüpritzdüne nacL Anspruch b oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Yentili'Jtanr'e nittelo eine.j in der Hammer ferjt angeordneten !linger: una uittel;- eines an der Jtange befestigten, in der Kammer gleitenden Hinges axial geführt ist, und daß eine Feder durch Druck auf den an der JJtange befestigten Ring die Stange gegen die LIeribrane drückt.

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