-
Verfahren und Vorrichtung zur Regelung der Gasverbrennung Die Erfindung
bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung, um sowohl die angesaugte Buft
als auch die erzeugte Hitze bei Ansaugbrennern auf verhältnismäßig konstantem Niveau
zu halten, wenn Brennstoffe verschiedener Fließgeschwindigkeit und mit verschiedenen
Verbrennungseigenschaften, d.h. verschiedener Dichte und verschiedener Wärmeerzeugung
pro Gewichtseinheit des verbrannten Brennstoffes,verheizt werden. Im einzelnen betrifft
die Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung, um sowohl die Hitzeerzeugung als
auch die Xnsaugbedingungen, d.h. die Menge des mit dem Brennstoff angesaugten Luftstroms,beim
Verbrennen gasförmiger Brennstoffe im wesentlichen gleichzuhalten, wobei die Ansaugbedingungen
bei verschiedenen gasförmigen Brennstoffen durch Erhitzen oder Kühlen des Brennstoffs
vor seinem Eintritt in den Brenner konstant gehalten werden. Gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung kann auch ein Verdünnungs- oder ein Anreicherungsgas dem gasförmigen
Brennstoff zugesetzt werden, um die Wirkung von Temperaturänderungen innerhalb des
Brennstoffs zu erhöhen.
-
Ansaugbrenner, die gasförmige Brennstoffe mit Luft verbrennen, werden
in Hochtemperaturöfen angewendet, in denen die Temperaturen in dem Heizabschnitt
der fletallröhren zwischen 65Q und 10950C liegen können. Beispiele sind das Dampfcrackverfahren,
ferner Reformieröfen und solche, die für eine thermische Pyrolyse dienen. Ansaugbrenner
arbeiten in der Weise, daß sie einen gasförmigen Brennstoff durch eine Verbrennungsdüse
oder eine Öffnung in ein Venturi-Rohr oder eine Mischöffnung ausströmen lassen,
wobei Verbrennungsluft mitgerissen wird, wenn der Brennstoff in das Venturi-Rohr
eintritt. Diese mitgerissene oder angesaugte Luft ist als sogenannte Primärluft
bekannt. Die Menge der in den Brenner eingesaugten Primärluft ist im allgemeinen
durch die Strömungsgeschwindigkeit des Brennstoffs durch die Brenndüse bestimmt.
Indessen ist die Menge der angesaugten Primärluft für gewöhnlich nicht ausreichend,
um eine vollständige Verbrennung des Brennstoffes zu erzielen. Aus diesem Grunde
sind Ansaugeschlitze für Sekundärluft vorgesehen. Obwohl es erwünscht ist, in derartigen
Brennern stets den gleichen Brennstoff zu verheizen, ist dies nicht immer praktisch
möglich. Fur gewöhnlich werden Abgase einer Raffiniereinrichtung als Brennstoff
benutzt. Die Anlieferung solcher Gase ist jedoch nicht immer konstant, und es müssen
daher Vorkehrungen für die Vertrennung anderer Brennstoffe getroffen werden. Verschiedene
erscnieaene - -- - -Brennstoffe haben jedoch Strömungs- una Verflrennungseigenscflarten,
d . h. verschiedene Dichte und verschiedene Heizkraft pro Gewichtseinheit. Infolgedessen
tritt bei einer Änderung im Brennstoff bei konstantem Druck des Brenngases eine
Änderung in der Strömungsmenge und in der Hitzentwicklung auf. Da es nun erwünscht
ist, die Hitzeentwicklung konstant zu halten, ist es notwendig, den Druck des Brenngases
zu ändern. Die angesaugte Primärluft schwankt mit der änderung des Druckes des Brenngases,
und infolgedessen ist eine Umstellung der SetundärluStschlitze notwendig, um die
Gesamtmenge der zu den Brennern strömenden Luft zur richtigen Verbrennung im wesentlichen
konstant zu halten. Änderungen in den Eigenschaften des Brennstoffes können
eine
entscheidende Wirkung auf die Verbrennung innerhalb des Ofens ausüben. In großen
Öfen werden Hunderte von Brennern angewendet. Offensichtlich kann die Umstellung
der Sekundärluftschlitze bei derart vielen Brennern wirtschaftlich nachteilig sein.
Dieses ist besonders der Fall, wenn der Zustrom des ursprünglichen Brennstoffes
zeitweilig nachläßt und neuer Brennstoff lediglich während dieser Dauer des Nachlassens
verwendet werden muß. Derartige Umstände führen zu einer ersten Einstellung des
Sekundärluftschlitze für den ursprünglichen Brennstoff, eine zweite Einstellung
während des zeitweiligen Mangels an ursprünglichem Brennstoff und eine dritte Einstellung,
wenn der ursprüngliche Brennstoff wieder in ausreichender Menge zur Verfügung steht.
Bei der praktischen Durchführung der Erfindung kann die Primärluft ohne Rücksicht
auf den gerade verbrannten Brennstoff stets konstant gehalten werden. Hierdurch
wird die Notwendigkeit einer Umstellung der Sekundärluftschlitze bei Änderung des
Brennstoffes vermieden.
-
Daher sieht die Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung vor,
bei der die Primärluft des Ansaugbrenners und die erzeugte Hitze im wesentlichen
auch dann konstant gehalten werden, wenn gasförmige Brennstoffe verschiedener Strömungs-
und Verbrennung eigenschaften, d.h. verschiedener Dichte und Wärmeerzeugung pro
Gewichtseinheit untereinander ausgetauscht werden. Dies wird bei Brennstoffen mit
im wesentlichen konstanter Wärmeentwicklung pro Gewichtseinheit dadurch erreicht,
daß man die Temperatur des neuen Brennstoffes derart einregelt, daß er im wesentlichen
die gleiche Dichte wie der bisherige besitzt, so daß er infolgedessen die gleichen
Strömungseigenschaften durch die Brenndüse wieder erste Brennstoff gemäß folgender
Gleichung bei konstantem Druck aufweist:
In dieser Gleichung ist d die Dichte des Gases im Brenner, ist
ist daß Molekulargewicht des ursprünglichen oder ersten Brennstoffs, der bei einer
absoluten Temperatur von 1 zugeführt wird. MW2 ist das Molekulargewicht des zweiten
oder neuen Brennstoffs, der bei einer absoluten Temperatur T2 zugeführt werden muß,
umdie Unbersdhiede im Molekulargewicht auszugleichen und die angesaugte Luft und
die erzeugte Wärme im weßentlichen konstant zu halten. Die Gleichung (1) ist für
idaie Gasgesetze abgeleitet, bei denen PV n RT ist, wobei P der Druck, V das Volumen,
R eine empirische Konstante und T die absolute Temperatur bedeuten. Das ideale Gasgesetz
ist im vorliegenden Fall vereinfacht, da der Druck des Brennstoffes, ob es sich
um den ursprUnglichen oder den neuen handelt, innerhalb des Brenners konstant sein
soll und V, das Volumen des durch den Brenner strömenden Gases, ebenfalls konstant
bleibt, so daß die Geschwindigkeit und das StrömAngsmoment ebenfalls konstant sind.
-
Da die bevorzugten Brennstoffe für lnssugbrenner gasförmige Eohlenwasserstoffe
darstellen, führt die Aufrechterhaltung eines konstanten Verhältnisses zwischen
Gewicht und Strömungsgeschwindigkeit auch zur Erzielung einer konstanten Verbrennungswärme.
-
Dies beruht auf der Tatsache, daß die Verbrennungswärme pro Gewichtseinheit
der Kohlenwasserstoffbrennstoffe ihrer Wirkung nach konstant ist. So beträgt beispielsweise
die Verbrennungswärme von Ethan 22 304 Kilowattstunden pro 454 g, wahrend die Verbrennungswärme
von Normal-Eicosan 20 263 Eilowattstien pro 454 g beträgt.
-
Bei Ansaugbrennern stellt die Menge der mit dem Brennstoff mitgerissenen
Luft beim Hindurchtreten des Brennstoffs durch die Brennerdüse in den Mischraum
im wesentlichen eine Funktion des Gewichts in Abhangigkeit von der Strömungsgeschwindigkeit
oder dem sogenannten Moment des Brennstoffs beim Hindurchströmen durch den Brenner
dar. Wenn das Brennstoffmoment bei Hindurchströmen
durch den Brenner
verhältnismäßig konstant gehalten werden kann, so kann auch die Menge der in den
Mischer eingesaugten Primärluft ebenfalls verhältnismäßig konstant gehalten werden.
Obwohl es mancherlei verschiedene Brennergrößen gibt, läßt es sich leicht einsehen,
daß bei einem einmal gewählten und eingebauten Brenner die Düsen- und Strömungseiganschaften
des Brenners festliegen. Infolgedessen hängt die Strömungsmenge des gaaförmigen
Brennstoffs durch diesen Brenner bei gegebenem Druck von seiner Dichte entsprechend
dem Strömungsverhältnis durch eine Offnung ab gemäß der Formel
In dieser Formel ist M die Strömungsmenge des Gases durch die Öffnung, P ist der
Strömungsdruck und d ist die Dichte des Brenngases. Wenn also in der vorliegenden
Erfindung von der Inderung der Dichte des neuen Brennstoffes zur Erzielung der gleichen
Dichte wie derJenigen des ursprünglichen Brennatofis gesprochen wird, so handelt
es sich um das gleiche, als wenn man von einer Änderung der Strömungsmenge des neuen
Brennstoffs zur Erzielung der gleichen Strömungsmenge des rsprdngllchen Brennstoffs
sprechen würde. Nach den idealen Gasgesetzen ist die Dichte der absoluten Temperatur
umgekehrt proportional. Infolgedessen kann durch Änderung der Temperatur des neuen
Brennstoffs seine Dichte ebenfalls eingestellt werden, und hierdurch kann die Strömungsmenge
des Brennstoffs durch den Brenner im wesentlichen konstant gehalten werden ohne
RIicksicht auf den Jeweils verwendeten Brennstoff. Da die Dichte und die Strömungsmenge
pro Zeiteinheit im wesentlichen konstant sind, bleiben auch das Volumen und die
Geschwindigkeit und damit das erforderliche ßtrömungsmoment zum Ansaugen der gewünschten
Luftmenge durch den Brenner im wesentlichen konstant.
-
Wenn eine einfache Temperaturregelung des neuen Brennstoffes nicht
genügt, um die Einstellung des Verbrennungssystems aufrechtzuerhalten, d.h. wenn
die erforderliche Temperatur 22 des neuen Brennstoffes so hoch ist, daß sie eine
Zersetzung desselben verursachen würde, oder so niedrig, daß sie eine teure Kühleinrichtung
erforderlich machen würde, oder wenn genügende Heiz- oder Eühleinrichtungen nicht
zur Verfügung stehen, oder wenn die Verbrennungswärme pro Gewichtseinheit des neuen
Brennstoffes infolge der Anwesenheit inerter Verbindungen, wie Stickstoff, Kohlendioxyd
usw., nicht konstant ist, dann kann gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung
ein Verdünnungs-oder Anreicherungsgas zur Verbesserung der Temperaturregelung verwendet
werden. In den meisten Bällen wird die Verwendung eines Verdünnungs- oder Anreicherungsgases
die Strömungsmenge pro Zeiteinheit und damit das Moment innerhalb des Brenners ändern,
und es kann daher eine geringe Neueinstellung der Bntriebskraft, d.h. des Drucks
des Brennstoffs erforderlich sein, um die angesaugte Primärluft konstant zu halten.
-
Die zur Erzielung dieser Bedingungen erforderliche Apparatur besteht
aus einem Brenner, EinrichtUngen zur Änderung der Dichte, die ihrerseits mit dem
Brenner in Verbindung stehende Vorrichtungen zur Temperaturregelung des Brennstoffes
aufweisen, ferner Einrichtungen, um die Dichteunterschiede des neuen Brennstoffs
im Verhältnis zu dem ursprünglichen Brennstoff festzustellen, durch die, sei es
von Hand oder selbsttätig, eine Anzeige erzeugt wird, die dem Dichteunterschied
proportional ist, sowie Regeleinrichtungen, die mit den Meßeinrichtungen und den
Einrichtungen zur Dichteänderung wirksam verbunden sind und auf die Meßwerte ansprechen.
Die Regelungseinrichtungen empfangen die Anzeige von den Meßeinrichtungen und betätigen
die Einrichtungen zur Dichteänderung, die ihrerseits die Temperatur des Brennstoffs
durch Heizen oder Kühlen ändern. Bei der Ausührungsform, bei der ein Verdiinnungs-
oder Anreicherungsgas zu dem gasförmigen Brennstoff zugesetzt wird, können die Regeleinrichtungen
auch die Einrichtungen
zum Zusatz dieses Gases betätigen.
-
Das neue Verfahren und die hier vorgeschlagene Vorrichtung werden
durch die beiliegenden Zeichnungen erläutert.
-
Fig. 1 stellt eine schematische Zeichnung des Verfahrens zur Regelung
der Dichte des durch den Brenner strömenden Brenngases dar, Fig. 2 ist ein Schnitt
durch einen typischen Brenner.
-
In Fig. 1 fließt der ursprüngliche Brennstoff, der z.B. Methan sein
kann, in das gesamte Verbrennungsregelsystem durch die Leitung 8 über das Ventil
9 und die Leitung 10 zur MeB- und Regeleinrichtung 11. Wenn ein neuer Brennstoff
anstelle des ursprünglichen verwendet wird, schließt man die Leitung für den ursprünglichen
Brennstoff durch Abschließen des Ventils 9, wahrend das Ventil 7 für den Zustrom
des neuen Brennstoffs geöffnet wird, der z.B. Propan sein kann. Dieser fließt durch
die Leitung 6 und das Ventil 7 ebenfalls in die Leitung 10 und zu der MeB- und Verbrennungsregeleinrichtung
11. Die Meßeinrichtung, die aus einem Gaddichtemesser und einem Strömungsmengenmesser
bestehen kann, erzeugt von Hand oder selbsttätig ein Signal, das dem Dichteunterschied
zwischen dem neuen und dem urspruntlichen Brennstoff entspricht. Der Brennstoff
strömt dann durch die Leitung 12 zum Wärmeaustauscher 13, der als Einrichtung zur
Dichteänderung dient. Die Meßeinrichtungen können auf elektrischen, magnetischen
oder mechanischen Grundlagen beruhen. So können beispielsweise Luftsignale dazu
verwendet werden, um die Dichtemessung durch die Leitung 14 zu Regel einrichtungen
15 weiterzuleiten.
-
Diese Regeleinrichtungen können beispielsweise elektrische Schalter
zur Bedienung der eigentlichen Ventile darstellen. Jenachdem ob der neue Brennstoff
nun erhitzt oder gekuhlt werden muß, betätigt die Regelvorrichtung 15 den Wärmeaustauscher
13 durch ein Signal in der Leitung 81, um das Ventil 16 zu öffnen und ein heißes
Medium, beispielsweise Dampf, oder ein erhitztes Gas aus Leitung 17 zuströmen zu
lassen, um den Brennstoff im Wärmeaustauscher
13 aufzuheizen, oder
durch ein Signal in der Leitung 71 das Ventil 18 zu öffnen und Kühlwasser oder ein
Kühlmittel aus der Leitung 91 zur Kühlung des Brennstoffs im Wärmeaustauscher 13
zuströmen zu lassen. Jenachdem ob ein Verdünnungs- oder ein Anreicherungsgas erforderlich
ist, um das Temperaturregelsystem zu verbessern, kann ein solches Gas über Leitung
25 zugesetzt werden. Ein derartiger Zusatz kann durch die Regelvorrichtung 15 mit
Hilfe des Signals in der Leitung 27 über das Ventil 26 gesteuert werden. Der Zusatz
von Verdünnungs- oder Anreicherungsgas kann vor oder hinter dem Wärmeaustauscher
13 stattfinden.
-
In Fig. 1 ist der Zusatz hinter dem Wärmeaustauscher gezeichnet.
-
Infolge der Wärme- oder Kühlwirkung, die das Gas möglicherweise besitzt,
ist dies vorzuziehen. Bei Zusatz des Gases vor der Vorrichtung, die zur Änderung
der Dichte dient, kann die Heiz- oder Kühlwirkung desselben in bestimmten Bällen
verhindert werden.
-
Wenn Dampf als Verdünnungsmittel benutzt wird, setzt man ihn zu, nachdem
das neue Gas in der Dichteänderungsvorrichtung 13 aufgeheizt ist, um eine Dampfkondensation
zu verhindern. Das Kohlenwasserstoffbrenngas der richtigen Dichte strömt dann über
die Leitung 20 zum Brenner und durch die Brenndüse 21 in die Mischöffnung des Venturi-Rohrs,
die mit 22 bezeichnet ist. Die Primärluft wird dann rings um die Öffnung der Brennerdüse
herum angesaugt. Der Weg der angesaugten Luft ist durch die Pfeile 23 veranschaulicht.
Sekundäre Luftschlitze 24 sorgen für die zur vollständigen Verbrennung notwendige
Luft.
-
Fig. 2 ist eine schematische Wiedergabe einer typischen Brenneranordnung.
Die Breungaszuführung 33 gestattet den Zustrom von Gas der richtigen Temperatur
und Dichte in den Mischer 34. An den durch die Pfeile 39 angedeuteten Stellen wird
Luft angesaugt, das Luft-Brennstoff-Gemisch wird in der Mischöffnung 36 vermengt
und gelangt durch den Venturi-Mischer 37 in den Brennstutzen 28, der durch das Halslager
31 an Ort und Stelle gehalten wird. SekundWrluft wird durch einen einstellbaren
Luftschlitz 30 zugeführt, der einen Luftregulierungshebel 29 aufweist. Beim Austritt
aus
der Öffnung 32 wird die Blamme gezündet. Der Luftregulierungahebel 29 braucht nur
einmal zu Beginn des Brennvorgangs einreguliert zu werden.
-
Der hierbei verwendete Brennstoff kann entweder dampfförmig oder flüssig
sein. Das einzige Erfordernis besteht darin, daß der Brennstoff gasförmig ist, wenn
er durch das Verbrennungsregelsystem hindurchströmt, welches mit der Einrichtung
zur Messung der Dichte beginnt. Bevorzugte Brennstoffe sind Kohlenwasserstoffe,
insbesondere leichte Kohlenwasserstoffe, z.B. solche mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen
im Molekül, und besonders Kohlenwasserstoffe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen. Die
folgende Tabelle gibt eine Anzahl Kohlenwasserstoffe an, die bei dem Verfahren verwendet
werden können, und zeigt gleichzeitig die Verbrennungswarme Je 454 g. Es ist leicht
ersichtlich, daß die Indem rung in der Verbrennungswärme nicht bedeutend ist,und
infolgedessen bleibt die erzeugte Hitze im wesentlichen konstant ohne Rücksicht
auf den verwendeten Brennstoff.
-
Tabelle 1 Verbindung Verbrennungswärme in Kilowattstunden pro engl.
Pfund Methan 23 861 Äthan 22 304 Propan (Gas) 21 646 Propan (flüssig) 21 490 Normalbutan
(Gas) 21 293 Normalbutan (flüssig) 21 134 Isobutan (Gas 21 242 Isobutan (flüssig)
21 096 Normalpentan (Gas) 21 072 Normalpentan (flüssig) 20 914 Isopentan (Gas) 21
025 Isopentan (flüssig) 20 877 Neopentan (Gas) 20 956 Neopentan (flüssig) 20 824
Normal-Eicosan 20 263
Zur Verbesserung des Temperaturregelsystei
können Anreicherun oder Verdünnungsgase verwendet werden. Ein lnreicherungsgas wird
benutzt, wenn der neue Brennstoff so erheblich dünner ist im Verhältnis zu dem ursprünglichen
Brennstoff, z. B. Methan und Hexan, daß es nicht wirtschaftlich ist, den neuen Brennstoff
so weit herabzukühlen, daß seine Dichte bis zu derjenigen des ursprünglichen Brennstoffs
erhöht wird. Ohne Anreicherung würde der weniger dichte Brennstoff einen hohen Druck
erfordern, um die gleiche Strömungsmenge durch den Brenner zu fördern. Hierdurch
würde das Ströiungsmoient des Brennstoffes zunehmen, was zu einer höheren Luftansaugung
führen wurde. Daher wird ein Anre'icherungsgas, beispielsweise ein Kohlenwasserstoffgas
von höherem Molekulargewicht, zugesetzt, um die Dichte der Mischung des neuen Brennstoffes
und des Anreicherungsgases der Dichte des ursprünglichen Brennstoffs gleichzumachen.
Wenn man auf diese Weise eine konstante Dichte aufrechterhält, braucht keine Änderung
in dem Druck des Brenngases vorgenommen zu werden, um eine konstante Strömungsmenge
des Brennstoffes aufrechtzuerhalten. Das bedeutet, daß das Moment des Brennstoffs
und die Menge der angesaugten Luft konstant bleiben.
-
Ein Verdünnungsgas wird verwendet, wenn der neue Brennstoff so dicht
gegenüber dem ursprünglichen Brennstoff ist, beispielsweise Butan und Methan, daß
es nicht möglich ist, den neuen Brennstoff genügend hoch zu erhitzen - aus praktischen
Gründen oder weil der neue Brennstoff dann gespalten wird -, um seine Dichte bis
zu derjenigen des ursprünglichen Brennstoffs zu vermindern. Ein sehr dichter Brennstoff
würde es erfordern, daß der Druck des Brennstoffgases entsprechend vermindert wird,
um die Strömungsmenge im Brenner konstant zu halten. Das würde sowohl zu einer Verminderung
des Brennstoffmoments als auch der Menge der angesaugten Luft führen. Da jedoch
die Brenastoffdichte bei konstantem Brennstoffdruck höher liegt, ist es möglich,
die Strömungsmenge des Kohlenwasserstoffes durch Zusatz eines Verdünnungsgases von
geringem ode: I:einem Heizwert konstant zu halten.
Als derartige
Gase kommen Dampf, Stickstoff, Argon, Helium, Kohlendioxyd und dergl. oder eine
Mischung eines Inertgases und eines Gases in Betracht, das eine verhältnismäßig
geringe Verbrennungswärme besitzt, beispielsweise Kohlenmonoxyd. Unter den Nicht-Kohlenwasserstoffgasen
wird im allgemeinen Dampf bevorzugt, da er besonders in Raffinerien leicht zur Verfügung
steht.
-
Im allgemeinen ist die erforderliche Menge an Verdünnungs- oder Mireicherungsgas
nicht groß. Nachdem die Erfindung hiermit beschrieben ist, soll das folgende Beispiel
zur besseren Erläuterung der hier offenbarten Methode dienen.
-
In einer in Betrieb befindlichen Raffinerie ist eine Mehrzahl von
Dampfcracköfen in Betrieb, die eine Gesamtwärme von im ganzen 700 Millionen Kilowattstunden
pro Stunde des Brenngases erzeugen. Das Brenngas ist eine Mischung von Methan und
Äthan, überwiegend Methan, das ein Molekulargewicht von 18 besitzt.
-
Es wird mit einer Temperatur von 380 den Brennern zugeführt.
-
Das Brenngas wird in einem Dampfcrackprozeß erzeugt und in einer Vorrichtung
gewonnen, die die leichten Endbestandteile aufnimmt, d.h. in einer Demethanisier-
oder Deäthanisiervorrichtung. Um die konstante Arbeitsweise der Ofen während der
gesamten Zeit, besonders auch während eines zeitweiligen Mangels an Methan- und
Äthanbrenngas aufrechtzuerhalten, wird eine Propanverdampfungseinrichtung angewendet,
um gasförmiges Propan der Verbrennungsregeleinrichtung zuzuführen. Die Brenner in
den Öfen haben eine Gesamtzahl von 752 sekundären Luftschlitzen.
-
Wenn Propangas vom Molekulargewicht 44 anstelle eines Methan4Uiaibrenngases
vom Molekulargewicht 18 verwendet wird,steigt die Dichte des Brennstoffes im Brenner
im Verhältnis 44t18, und die Strömungsmenge im Brenner wächst um einen Faktor von
(44:18)015 - 1,56.
-
Dies ergibt sich aus der Öffnungsgleichung, die angibt, daß der Druckabfall
innerhalb des Brenners dem Quadrat des Strömungsverhältnisses, dividiert durch die
Dichte des Gases, unmittelbar
proportional ißt gemäß der Formel
Hierbei ist A P der Druckabfall, W ist du Btrömungsmengenverhaltnis, d ist die Gasdichte.
Da die Verbrennungswärme pro Gewichtseinheit des Brennstoffs für beide Brennstoffe
nahesu die gleiche ist scheint es erforderlich, den Brenngasdruck zu vermindern,
um die entstehende Hitze konstant zu halten. Bei vermindertem Druck wird das Fließmoment
des Brenngases vermindert, und es wird weniger Primärluft angesaugt. Alle Sekundärluftschlitze
müssen entsprechend umgestellt werden. Die Zunahme des Molekulargewichts des Brennstoffs
kann Jedoch unter Berücksichtigung der Gleichung (1) lediglich durch eine Temperaturerhöhung
ausgeglichen werden.
-
oder 18 44 - - oder 38 + 273 T2 44 T2 = 18 ( 38 + 273 ) oder T2 =
760°k = 487°C.
-
Demnach wird durch einfache Erhöhung der Temperatur des Propanbrenngases
auf 487°C das Strömungsverhältnis des Brenngases durch den Branner konstant gehalten,
und die Menge der angesaugten Primärluft ändert sich nicht.
-
Manche Raffinerien können das Propan mit Hilfe leicht zur Verfügung
stehender Dampferhitzer auf etwa 2050 erhitzen. Bei 2050 steigt die Strömungsmenge
um einen Faktor von
Dabei ist eine weitere Einstellung erforderlich, um die erzeugte Hitze und die angesaugte
Primärluft konstant zu halten. Diese Einstellung kann durch Verdiinnen des Propans
mit Dampf erfolgen. In do Maße, in dem das Verhältnis von Dampf zu Propan wächst,
nimmt die erzeugte Wärme ab. Wenn ein Verhältnis von 0,34 Gewichtsteilen Dampf auf
ein Gewichtsteil Propan erreicht ist, so wird der ursprüngliche Wort der Wärieerzeugung
wieder erzielt, und die Menge der angesaugten Luft ist im wesentlichen die gleiche
wie die des ursprünglichen Brennstoffs.