DE1964876B2

DE1964876B2 - TORCH BURNER

Info

Publication number: DE1964876B2
Application number: DE19691964876
Authority: DE
Inventors: John Smith; Reed Robert D.; Tulsa OkIa. Zink (V.St.A.)
Original assignee: John Zink Co
Current assignee: Zinklahoma Inc
Priority date: 1969-03-20
Filing date: 1969-12-24
Publication date: 1976-06-16
Also published as: FR2033693A5; US3539285A; DE1964876A1; GB1290104A

Description

Die Erfindung betrifft einen Fackelbrenner, dem mittels einer sich in der Brennerachse erstreckenden Leitung und in der Brenneröffnung mündenden Düse, sowie mittels mehrerer, um diese zentrale Leitung herum angeordneter, in der Brenneröffnung in radial sich erstreckende Düsen mündender Leitungen ein Dampf-Luft-Gemisch zugeführt wird.The invention relates to a flare burner, which by means of an extending in the burner axis Line and nozzle opening into the burner opening, as well as by means of several, around this central line arranged around, in the burner opening in radially extending nozzles opening lines Steam-air mixture is supplied.

Die Zuführung des Dampf-Luft-Gemisches erfolgt zur Rauchunterdrückung und aus der US-PS 34 29 645 ist ein Fackelbrenner der vorstehend beschriebenen Art bekannt, bei dem um die zentrale Leitung herum angeordnete Dampf-Luft-Gemisch-Leitungen im Abstand von der Wand des Fackelbrenners vorgesehen sind, die etwa in der Mitte zwischen der zentralen Leitung und der Wand des Fackelbrenners verlaufen. Am oberen Ende weisen diese Leitungen radial sich erstreckende ovale Düsen auf. Bei dieser Anordnung herrscht der größte Druck des abgegebenen Dampf-Luft-Gemisches in der Mitte dieser Düse und die größte Gemischmenge wird von der Mitte dieser Düse aus in das Abgas abgegeben. Gemischdruck und Gemischmenge nehmen von der Mitte der Düse aus zu beiden Enden der Düse hin ab, d. h. also nach außen und innen hin ab, so daß gerade dort, wo die größten Abgasmengen strömen, nämlich am äußeren Umfang, minimale Gemischmengen zugeführt werden, so daß eine sichere Rauchunterdrückung nicht gewährleistet werden kann.The steam-air mixture is supplied to suppress smoke and from US Pat. No. 3,429,645 a flare burner of the type described above is known in which around the central duct arranged steam-air mixture lines provided at a distance from the wall of the flare burner which run approximately in the middle between the central duct and the wall of the torch burner. At the upper end, these lines have radially extending oval nozzles. With this arrangement the highest pressure of the delivered steam-air mixture prevails in the middle of this nozzle and the highest Amount of mixture is released into the exhaust gas from the center of this nozzle. Mixture pressure and amount of mixture decrease from the center of the nozzle to both ends of the nozzle, i.e. H. so outwards and inwards, so that precisely where the greatest amounts of exhaust gas flow, namely on the outer circumference, minimal ones Mixture quantities are supplied, so that reliable smoke suppression cannot be guaranteed.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Dampf-Luft-Gemischzuführung derart zu gestalten, daß die Volumina des zugesetzten Dampf-Luft-Gemisches im allgemeinen proportional zu den Volumina des Abgases sind.The present invention is based on the object of supplying the steam-air mixture in this way design that the volumes of the added steam-air mixture are generally proportional to the Volumes of exhaust gas are.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erzielt, daß die Düse in radial gerichteten Verteilern vorgesehen sind, denen das Dampf-Luft-Gemisch am äußeren Ende und durch in der Nähe der Wand des Fackelbrenners angeordnete Leitungen zugeführt wird.According to the invention this is achieved in that the nozzle is provided in radially directed distributors, which the steam-air mixture at the outer end and through near the wall of the flare burner arranged lines is fed.

In vorteilhafter Weise wird dadurch erreicht, daß die Volumina des Dampf-Luft-Gemisches, die in das Abgas eingegeben werden, in der Nähe der Wand des Fackelbrenners maximal sind und daß geringere Mengen fortschreitend zur Achse des Fackelbrenners hin abgegeben werden. Dies führt zu einer ausgezeichneten Rauchunterdrückung.It is achieved in an advantageous manner that the volumes of the steam-air mixture which are in the exhaust gas are entered near the wall of the torch burner are maximum and that lower Quantities are dispensed progressively towards the axis of the torch burner. This leads to an excellent Smoke suppression.

Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung ist Gegenstand des Anspruchs 2.A preferred development of the invention is the subject of claim 2.

Die Erfindung soll in der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung erläutert werden. Es zeigtThe invention is intended in the following description with reference to the figures of the drawing explained. It shows

Fig. 1 eine Teilschnittansicht des oberen Endabschnittes eines Fackelbrenners,
ίο Fig. 2 eine Draufsicht auf den Fackelbrenner,Fig. 1 is a partial sectional view of the upper end portion of a flare burner,
ίο Fig. 2 is a plan view of the flare burner,

Fig.3 eine Schnittansicht in größerem Maßstab, genommen längs der Linie 3-3 der F i g. 1,3 is a larger-scale sectional view taken along line 3-3 of FIG. 1,

Fig.4 eine vergrößerte Schnittansicht, genommen längs der Linie 4-4 der F i g. 2,4 is an enlarged sectional view taken along line 4-4 of FIG. 2,

Fig. 5 eine Seitenansicht einer der Düsen zur Verteilung des Dampf-Luft-Gemisches in die Abgase innerhalb des Fackelbrenners,5 shows a side view of one of the nozzles for distributing the steam-air mixture into the exhaust gases inside the torch burner,

F i g. 6 eine Schnittansicht, genommen längs der Linie 6-6 der F i g. 5 undF i g. 6 is a sectional view taken along line 6-6 of FIG. 5 and

Fi g. 7 eine Unteransicht der in F i g. 5 dargestellten Düse, wobei ein Teil der Zuführungsleitung längs der Linie 7-7 der F i g. 5 geschnitten ist.Fi g. 7 is a bottom plan view of the FIG. 5 shown Nozzle, with a portion of the supply line taken along line 7-7 of FIG. 5 is cut.

Bei dem in den Figuren der Zeichnung dargestelltenIn the case of the one shown in the figures of the drawing

Ausführungsbeispiel weist ein oberer Abschnitt des Fackelbrenners 10 eine zylindrische Form auf und hat eine kreisförmige Brenneröffnung 11 am oberen Ende.Embodiment, an upper portion of the flare burner 10 has a cylindrical shape and has a circular burner opening 11 at the top.

Der Fackelbrenner 10 kann jede gewünschte Höhe haben, so daß die Verbrennung der Abgase an der Brenneröffnung 11 in der gewünschten Höhe oberhalb der Umgebung erfolgen kann.The flare burner 10 can be of any desired height so that the combustion of the exhaust gases at the Burner opening 11 can be made at the desired height above the environment.

Eine Verteilerleitung 12 ist an dem Fackelbrenner 10 unterhalb des oberen Endes montiert, der Dampf zugeführt wird. Der Dampf wird als ein Rauchunterdrückungsmittel verwendet und strömt durch Ansaugeinrichtungen 15, die Luft ansaugen, welche mit dem Dampf gemischt wird. Ein Rohr 14 führt den Dampf aus der Verteilerleitung 12 zu einer Mündungsöffnung und gibt den Dampf in eine Leitung 16 ab. Der Dampf, der aus der Mündungsöffnung am oberen Ende des Rohres 14 austritt, erzeugt einen Unterdruck und Luft wird in die Leitung 16 eingesaugt und mischt sich mit diesem Dampf. Eine derartige Ansaugvorrichtung 15 ist jeder der Leitungen zugeordnet, die sich zum oberen Endabschnitt des Fackelbrenners hin erstrecken. Die Leitung 16 erstreckt sich durch die Wandung des Fackelbrenners 10 hindurch und nach oben längs der Achse des Fackelbrenners und endet in der Nähe des oberen Endes des Fackelbrenners. Das obere Ende der zentralen Leitung 16 ist mit einer Anzahl in Umfangsrichtung im Abstand voneinander angeordneten Öffnungen 22 ausgestattet, wie es in Fig.4 dargestellt wird. Die Achsen dieser Öffnungen 22 sind im wesentlichen in einer horizontalen Ebene angeordnet. Eine Scheibe 23 liegt über dem oberen Ende der zentralen Leitung und mehrere in Umfangsrichtung im Abstand voneinander angeordnete Ansätze 24 halten die Scheibe 23 oberhalb des oberen Endes der zentralen Leitung 16, so daß offene Querschnitte 26 unter der Scheibe und zwischen den Ansätzen 24 gebildet werden. Die Ansätze 24 können an die Scheibe 23 und an die Leitung 16 angeschweißt sein. Der Aufbau am oberen Ende der Leitung 16 bildet eine zentrale Auslaßvorrichtung, und ein Dampf-Luft-Gemisch, das durch die zentrale Leitung 16 nach oben geführt wird, strömt durch die Öffnungen 22 und durch die offenen Querschnitte 26 nach außen.A manifold 12 is on the flare burner 10 mounted below the upper end, the steam is supplied. The steam is used as a smoke suppressant is used and flows through suction devices 15 that draw in air which is associated with the Steam is mixed. A pipe 14 carries the steam from the manifold 12 to an orifice and releases the steam into a line 16. The steam coming out of the mouth opening at the top of the tube 14 exits, creates a negative pressure and air is sucked into the line 16 and mixes with this Steam. Such a suction device 15 is assigned to each of the lines that extend to the upper Extend end portion of the flare burner. The line 16 extends through the wall of the Torch burner 10 through and up along the axis of the torch burner and ends near the upper end of the torch burner. The upper end of the central duct 16 is circumferential in number equipped at a distance from each other openings 22, as shown in Figure 4 will. The axes of these openings 22 are arranged essentially in a horizontal plane. A disk 23 lies over the upper end of the central duct and several in the circumferential direction Spaced lugs 24 hold the disc 23 above the upper end of the central one Line 16 so that open cross-sections 26 under the disc and between the lugs 24 are formed. The lugs 24 can be welded to the disk 23 and to the line 16. The structure at the top End of the line 16 forms a central outlet device, and a steam-air mixture that passes through the central line 16 is guided upwards, flows through the openings 22 and through the open Cross sections 26 to the outside.

Es sind Verteilerrohre 31 für ein Dampf-Luft-Gemisch innerhalb des Fackelbrenners 10 in dessenThere are distribution pipes 31 for a steam-air mixture within the flare burner 10 in the latter

Brenneröffnung montiert. Diese Verteilerrohre 31 sind derart ausgelegt, daß diese ein Rauchunterdrückungsmittel über den größten Abschnitt des Durchmessers des Fackelbrenners 10 hinweg abgeben. Die Verteilerrohre 31 sind langgestreckt radial angeordnet, wie den Fig. 1 und 2 zu entnehmen ist. Jedes Verteilerrohr 31 weist parallele und senkrechte Seitenwände 32 auf, wie es die F i g. 5 und 6 zeigen. Endwände 34 schließen den Strömungsquerschnitt zwischen den Seitenwänden 32 ab, und ein Boden 33 schließt den Raum zwischen den Endwänden und den Seitenwänden ab.Burner opening mounted. These manifolds 31 are designed to be a smoke suppressant Discharge over the largest portion of the diameter of the flare burner 10 away. The distribution pipes 31 are arranged elongated radially, as can be seen in FIGS. 1 and 2. Each manifold 31 has parallel and perpendicular side walls 32, as shown in FIG. 5 and 6 show. End walls 34 close the Flow cross-section between the side walls 32, and a bottom 33 closes the space between the End walls and the side walls.

Eine Leitung 36, die von einer Ansaugvorrichtung 15 ausgeht, erstreckt sich durch die Wand des Fackelbrenners 10 und in diesem nach oben, wie es in Fig. 1 dargestellt ist. Die Leitung 36 weist einen elliptisch geformten oberen Endabschnitt 37 auf, und an diesem Endabschnitt ist die Leitung mit einem der Verteilerrohre 31 verbunden. Der abgeflachte konische Abschnitt 37 kann am Boden 33 in der Nähe des radial äußeren Endes des Bodens angeschweißt sein und ein Dampf- und Luft-Gemisch wird in das Verteilerrohr 31 eingeführt. Eine langgestreckte Platte 41 ( Fig. 5) wird im Abstand oberhalb der oberen Kanten der Seitenwände 32 getragen. Die Platte 31 erstreckt sich von einer Endwand 34 zur anderen Endwand. Die Platte 41 wird in ihrer Lage durch mehrere gebogene Bügel 42 gehalten, die im Abstand voneinander angeordnet sind, wie es Fig.5 zeigt. Diese Bügel können an den Seitenwänden 32 und an der Platte 41 angeschweißt sein und bilden Öffnungen 44, durch die das Dampf- und Luft-Gemisch austreten kann. Die Endabschnitte der Platte 41 können von Bügeln 46 getragen werden.A conduit 36 extending from a suction device 15 extends through the wall of the flare burner 10 and in this upwards, as shown in FIG. The line 36 has an elliptical shape shaped upper end portion 37, and at this end portion is the line with one of the distribution pipes 31 connected. The flattened conical section 37 can be at the bottom 33 near the radially outer end be welded to the bottom and a steam and air mixture is introduced into the manifold 31. An elongated plate 41 (FIG. 5) is spaced above the upper edges of the side walls 32 carried. The plate 31 extends from one end wall 34 to the other end wall. The plate 41 is in their position is held by a plurality of curved brackets 42 which are spaced apart as it is Fig.5 shows. These brackets can be on the side walls 32 and be welded to the plate 41 and form openings 44 through which the steam and air mixture can emerge. The end portions of the plate 41 can be supported by brackets 46.

Es ist eine Leitung 36 für jedes Verteilerrohr 31 vorgesehen und jede Leitung 36 führt ein Dampf- und Luft-Gemisch mit großer Geschwindigkeit den zugeordneten Verteilerrohren 31 am äußeren Ende und in der Nähe der Wand des Fackelbrenners 10 zu. Das Dampf-Luft-Gemisch stößt gegen die Platte 41 und der größte Druck, der in jedem Verteilerrohr 31 entsteht, herrscht im Bereich direkt oberhalb der Leitung 36. Die Dampf-Luft-Gemischmengen, die durch die Öffnungen 44 unmittelbar oberhalb der Leitung 36 ausströmen, bilden das größte Dampf-Luft-Gemischvolumen und diese Dampf-Luft-Gemischmengen werden in die Abgase in die Nähe der Wand des Fackelbrenners 10 eingeleitet und zwar an einer Stelle, an der die Umfangsabstände der äußeren Enden der Verteilerrohre groß sind. Wenn das Dampf-Luft-Gemisch radial nach innen in jedem Verteilerrohr 31 zur Achse des Fackelbrenners 10 hinströmt, wird immer weniger Dampf-Luft-Gemisch zur Mischung mit einem geringeren Volumen des Abgases zur Verfügung stehen, welches zwischen den Verteilerrohren 31 nach oben steigt. Das Dampf-Luft-Gemisch, das durch die Öffnungen 44 abgegeben wird, strömt in Richtungen, die nach oben gegenüber der horizontalen Ebene des oberen Endes des Fackelbrenners 10 geneigt sind. Die Volumina des Dampf-Luft-Gemisches, die in das Abgas abgegeben werden, sind in der Nähe der Wand des Fackelbrenners 10 maximal und geringere Mengen werden bei der fortschreitenden Bewegung zur Achse des Fackelbrenners 10 hin abgegeben und die Volumina ändern sich im allgemeinen proportional zum Volumen des Abgases, welches sich zwischen den Verteilerrohren 31 nach oben bewegt.There is a line 36 for each manifold 31 and each line 36 carries a steam and Air mixture at high speed the associated manifolds 31 at the outer end and in near the wall of the torch burner 10. The steam-air mixture hits the plate 41 and the The greatest pressure that arises in each manifold 31 prevails in the area directly above the line 36. The Steam-air mixture quantities that flow out through the openings 44 immediately above the line 36, form the largest steam-air mixture volume and these steam-air mixture quantities are in the Exhaust gases introduced in the vicinity of the wall of the flare burner 10 at a point where the Circumferential distances of the outer ends of the distribution pipes are large. When the steam-air mixture is radial flows inwardly in each distributor pipe 31 towards the axis of the flare burner 10, becomes less and less Steam-air mixture is available for mixing with a smaller volume of the exhaust gas, which rises between the distribution pipes 31 to the top. The steam-air mixture that passes through the openings 44 is discharged, flows in directions that are upward relative to the horizontal plane of the upper End of the torch burner 10 are inclined. The volumes of the steam-air mixture contained in the exhaust gas are given in the vicinity of the wall of the flare burner 10 maximum and lesser amounts are released during the progressive movement towards the axis of the torch burner 10 and the volumes generally change in proportion to the volume of the exhaust gas that moves between the manifolds 31 moved up.

Mehreren in senkrechter Richtung angeordneten Rohren 51 wird ein Dampf-Luft-Gemisch aus Ansaugvorrichtungen 15, die dem Verteiler 12 zugeordnet sind, zugeführt. Diese Rohre 51 sind an der Außenseite des Fackelbrenners 10 angeordnet, wie es in den F i g. 1 und 2 dargestellt ist. Die oberen Enden der Rohre 51 sind zwischen den Leitungen 36 angeordnet. Eine Scheibe 52 schließt die oberen Enden eines jeden Rohres 51 ab. Die Leitungen 51 enden oberhalb der Verteilerrohre 31. Jede Leitung 51 weist eine öffnung 53 (Fig. 1) im Umfang auf, und jede öffnung 53 erstreckt sich über etwa 90° des Umfangs des zugeordneten Rohres. Die Mittellinie 55 ( F i g. 3) einer jeden öffnung 53 ist derart angeordnet, daß das Dampf-Luft-Gemisch aus dem Rohr 51 radial nach innen zwischen je zwei Verteilerrohren 31 abgegeben wird.A plurality of tubes 51 arranged in the vertical direction is a steam-air mixture from suction devices 15, which are assigned to the distributor 12, supplied. These tubes 51 are on the outside of the Flare burner 10 arranged as shown in FIGS. 1 and 2 is shown. The upper ends of the tubes 51 are arranged between the lines 36. A washer 52 closes off the upper ends of each tube 51. the Lines 51 end above the distributor pipes 31. Each line 51 has an opening 53 (FIG. 1) in the Circumference, and each opening 53 extends over approximately 90 ° of the circumference of the associated tube. the Center line 55 (Fig. 3) of each opening 53 is arranged such that the steam-air mixture from the Pipe 51 is discharged radially inward between two distributor pipes 31.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Flare burner, which by means of a line extending in the burner axis and in the Nozzle opening into the burner opening, as well as by means of several arranged around this central line, a steam-air mixture is supplied to lines opening into radially extending nozzles in the burner opening, thereby characterized in that the nozzles are provided in radially directed distribution pipes (31), which the steam-air mixture at the outer end and through near the wall of the Flare burner arranged lines (36) is supplied.

2. flare burner according to claim 1, characterized in that the distributor pipes (31) from above open lines (32, 33, 34), over the openings of which a plate (41) extends at a distance. extends, which is attached to the lines (32,33,34) by means of brackets (42,46).