DE2056463C3 - Fackelbrenner - Google Patents

Description

50 kegelförmig.

Der Fackelbrenner ist vorzugsweise mit einem Leitrohr versehen, dessen Außenfläche die Leitfläche

Die Erfindung betrifft einen Fackelbrenner für die darstellt und dessen Bohrung einen Kanal für Sekun-

Beseitigung von unter niedrigem Druck stehendem därbrenngas bildet, der am Austritt für Sekundär-

Abgas, insbesondere für die Beseitigung solcher Ab,- 55 brennstoff mündet. In der modifizierten Form des

gase aus Erdöl. Brenners bildet die Innenfläche des Leitrohres die

Es gibt viele Fälle, in denen die Ölindustrie Rohöl Hilfsleitfläche.

oder Rohölfraktionen handhaben muß, die auf Der Fackelbrenner gemäß der Erfindung ist vorGrund der Konzentration an niedrigmolekularen zugsweise mit einem Ablenkblech versehen, das in Kohlenwasserstoffen wie Methan, Äthan, Propan und 60 der Nähe des Austritts angeordnet ist und den Strom Butan einen unannehmbar hohen Dampfdruck ha- des Sekundärbrenngases in das Gemisch aus Primärben. Es ist allgemein üblich, den Dampfdruck durch brenngas und Luft ablenkt. Das Ablenkblech begün-Verringerung der Konzentration an flüchtigen Korn- stigt das Vermischen und trägt insbesondere bei Verponenten zu senken, und das hierbei erhaltene wendung von Methan als Hochdruckbrenngas dazu brennbare Gas hat gewöhnlich einen Druck unter 65 bei, die Flamme zu stabilisieren.
kN/m². (Die Drücke verstehen sich als Überdrücke < Die Erfindung wird nachstehend in Verbindung oberhalb von Normaldruck.) mit den Abbildungen beschrieben.
Es ist nicht immer möglich, brennbare Gase bei Fig. 1 zeigt einen Fackelbrenner gemäß der Erfin-

3 f 4

dung zur Hälfte als Seitenansicht und ioir Hälfte im gas wird durch das Ablenkblech 17 nach außen in

Querschnitt; die Luft und in das Primärbrenngas abgelenkt

F i g. 2 ist ein Schnitt durch die modifizierte Form Das Ablenkblech 17 lenkt außerdem das Primär-

des in Fi g. 1 dargestellten Fackelbrenners. brenngas und die Luff nach außen ab, wodurch das

Der in F i g. 1 dargestellte Fackelbrenner ist mit 5 Vermischen begünstigt und gleichzeitig die Flamme

einer Leitfläche 20 versehen, die die Außenfläche stabilisiert wird.

eines Leiitohres 10 bildet, das am unteien Ende Der Druck um den Austritt 12 hängt von der Strö-

einen Austritt 11 für Primärbrenngas und am oberen mungsgeschwindigkeit des Primärbrenngases ab.

Ende einen Austritt 12 für Sekundärbrenngas auf- Diese Strömungsgeschwindigkeit kann so eingestellt

weist. Während des Betriebs strömt das Primär- io werden, daß jede Neigung zur Erzeugung eines

brenngas über die Leitfläche 20, und diese Strömung Rückdrucks auf die Leitung 18 weitgehend ausge-

bewirkt, daß Brenngas und Luft zum Austritt 12 schaltet wird.

strömen. Ein Ablenkblech 17 lenkt den Strom von Bei einem Laboratoriumsversuch wurde ein Proto-

Luft, Primärbrenngas und Sekundärbrenngas so ab, typ des in F i g. 1 dargestellten Fackelbrenners ver-

daß das Vermischen begünstigt wird. 15 wendet, um unter niedrigem Druck stehendes Butan

Das Leitrohr 10 hat einen flachen Boden 13, und unter Verwendung von Methan als Primärbrenngas der Austritt 11 hat die Form eines runden Schlitzes, zu beseitigen. Die Brennerabmessungen und Verder zwischen der Wand der Zuleitung 14 und dem Suchsbedingungen sind in der folgenden Tabelle geflachen Boden 13 gebildet wird, so daß das Primär- nannt.

^{Waagerechte 20} Länge des Brenners 15 cm

η·= τ _a;tfi»»i.o tn K=^u* τι -it. Maximaler Durchmesser des

Die Leitflache 20 besteht aus zwei Teilen, nämlich _{n 7}

einem Ablenkteil 15, der die Strömungsrichtung des _n j"f"JT„ ''" <■ ^,_m2

^* T ^S,^eni^k _fi ^reCH^ht T £2 2 MeSns-... \ \.. [. 200 SXS

H ^g ΙκΠ^δ,, Jf h Ζ¹' ²⁵ Durchnußmenge des Butans .. 110 kg/Stunde

ritt«Seil ^{Ablenktei11S und dem} ^ Durchflußmenle des Methans 230 ki/Stunde

Die Form des Ablenkteils IS läßt sich am einfach- F i g. 2 zeigt eine modifizierte Form des in F i g. 1

sten als Rotationsfläche beschreiben, die durch Rota- dargestellten Brenners. Dieser Fackelbrenner zeigt

tion eines Kreisquadranten um eine Achse gebildet 30 alle Merkmale und Teile des bereits beschriebenen

wird, die nicht durch die Mitte des Quadranten geht. Brenners. Diese Teile sind mit den gleichen Bezugs-

Wie die Abbildung zeigt, ist der Abstand zwischen ziffern bezeichnet und werden nachstehend nicht

der Rotationsachse und der Mitte des Quadranten weiter erläutert.

gleich dem Radius des Quadranten. Der sich verjün- Die Modifikation besteht aus einer Hilfsleitfläche

gende Teil 16 hat die Form eines Kegelstumpfes. 35 30, die an der Innenwand des Leitrohres 10 im Sc-

Während das Primärbrenngas um den Ablenkteil kundärbrenngaskanal 21 angeordnet ist. Ein Hilfs-

15 strömt, wird seine Strömungsrichtung von (an- austritt 31 für Primärbrenngas ist unter der Hilfsleit-

fänglich) waagerecht zu senkrecht verändert. Hier- fläche 30 angeordnet. Während des Betriebs strömt

durch wird eine Niederdruckzone in der umgebenden das Primärbrenngas über die Hilfsleitfläche 30. Diese

Luft und demzufolge eine Bewegung von Luft sowie 40 Strömung erzeugt einen niedrigen Druck, der die

Primärbrenngas zum Austritt 12 ausgelöst. Der ke- Strömung von Sekundärbrennstoff durch den Aus-

gelförmige Teil 16 stellt einen Strömungfweg mit zu- tritt 12 verstärkt. Der Mechanismus ist der gleiche,

nehmender Querschnittsfläche dar, so daß der Druck wie er für die Strömung von Primärbrenngas und

des strömenden Gases (Brennstoff und Luft) steigt, Luft über die Leitfläche 20 beschrieben wurde. Er

während die Geschwindigkeit zum Austritt 12 hin ge- 45 ermöglicht die Verbrennung von nicht verwertbaren

ringer wird. Brenngasen bei Drücken bis hinab zu 0,5 kN/m² un-

Das Sekundärbrenngas wird dem Austritt 12 durch terhalb von Normaldruck.

den Brenngaskanal 18 zugeführt, der mit der Primär- Die Form der Hilfsleitfläche 30 ist ähnlich wie die

brenngasleitung 14 einen Ringraum bildet. Das aus Form der Leitfläche 20 mit dem Unterschied, daß sie

dem Brenngaskanal 18 austretende Sekundärbrenn- 50 einwärts gewölbt und kleiner ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

1 2

niedrigem Druck zu verkaufen oder in anderer Weise

Patentansprüche: zu verwerten. Gelegentlich müssen sie verworfen

werden. Hierbei entstehen häufig rauchige Flammen,

!.Fackelbrenner für die Beseitigung von unter insbesondere bei Butan bei Drücken unter 1,5

niedrigem Druck stehendem Abgas, dadurch 5 kN/m*. Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, diese

gekennzeichnet, daß das Primärbrenngas Verbrennung zu verbessern.

beim Austritt (11) aus der Zuleitung (14) über Gegenstand der Erfindung ist ein Fackelbrenner vom Brenner gebildete Leitflächen (20) zum für die Beseitigung von unter niedrigem Druck ste-Brennermund geleitet ist, deren Anfangsteil (15) hendem Abgas, der dadurch gekennzeichnet ist, daß so geformt ist, daß der Primärgasstrom abgelenkt io das Primärbrenngas beim Austritt aus der Zuleitung wird und eine Zone niedrigen Druckes bildet, in über vom Brenner gebildete Leitflachen zum der eine Mischung mit Luft aus der Atmosphäre Brennennund" geleitet ist, deren Anfangsteil so gestattfindet, und daß das Brenngas-Luft-Gemisch formt ist, daß der Primärgasstrom abgelenkt wird an der Brennermündung mit Sekundärbrenngas und eine Zone niedrigen Druckes bildet, m der eine aus einem konzentrischen Brenngaskanal (18) zu- 15 Mischung mit Luft aus der Atmosphäre stattfindet, sammentrifft. und daß das Brenngas-Luft-Gemisch an der Brenner-

2. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekenn- mündung mit Sekundärbrenmjas aus einem konzenzeichnet, daß der Endteil (16) des Leitkörpers so frischen Brenngaskanal zusammentrifft.

geformt ist, daß die kinetische Energie verringert Die Erfindung umfaßt ferner eme modifizierte

und der Druck des Gases erhöht wird. 20 Form dep vorstehend beschriebenen Fackelbrenners,

3. Brenner nach Anspruch 2, dadurch gekenn- die besonders geeignet ist, wenn nicht verwertbares zeichnet, daß der Endteil (16) des Leitkörpers Gas unter sehr niedrigem Druck von beispielsweise kegelförmig ist. 0,5 kN/m² oder noch weniger verbrannt werden

4. Brenner nach Anspruch 1 bis 3, gekenn- muß.

zeichnet durch ein Leitrohr (10), dessen Außen- 35 Die modifizierte Form des Fackelbrenners gemäß

fläche die Leitfläche (20) darstellt und dessen der Erfindung weist ferner einen Hilfsaustritt auf, der

Bohrung der Brenngaskanal (18) ist, der am Aus- das Primärbrenngas über eine Hilfsleitfläche leitet,

tritt (12) endet. die in einem Brenngaskanal für Sekundärbrenngas

5. Brenner nach Anspruch 1 bis 3, gekenn- angeordnet und so geformt ist, daß der Strom des zeichnet durch einen Hilfsaustritt (31), der das 30 Primärbrenngases abgelenkt wird und eine Zone Primärbrenngas über eine Hilfsleitfläche (30) lei- niedrigen Druckes bildet, die das Ausströmen von tet, die in einem Brenngaskanal (21) angeordnet Sekundärbrennstoff aus dem Austritt begünstigt und und so geformt ist, daß der Primärgasstrom abge- verstärkt.

lenkt wird und eine Zone niedrigen Druckes bil- Es ist bekannt, daß ein Gasstrom an einer in geeig-

det, die das Ausströmen von Sekundärbrenngas 35 neler Weise geformten Oberfläche »haftet« und eine

aus dem Austritt (12) verstärkt. gekrümmte Oberfläche einen Gasstrom ablenken und

6. Brenner nach Anspruch 5, gekennzeichnet hierdurch eine Niederdruckzone erzeugen kann. Im durch ein Leitrohr, dessen Außenfläche die Leit- Fackelbrenner gemäß der Erfindung ist der Anfangsfläche (20) darstellt und dessen Bohrung den teil der Leitfläche so geformt, daß der Strom des Pri-Brenngaskanal (21) bildet, der am Austritt (12) 40 märbrenngases abgelenkt und eine Niederdruckzone endet, wobei die Oberfläche der Bohrung die ausgebildet wird, in die Luft aus der Umgebung ein-Hilfsleitfläche (30) bildet. strömt.

7. Brenner nach Anspruch 1 bis 6, gekenn- Während des Betriebs des Fackelbrenners enthält zeichnet durch ein Ablenkblech (17), das in der die Niederdruckzone ein Gas mit hoher kinetischer Nähe des Austritts (12) angeordnet ist und den 45 Energie. Um das Strömungsbild von der Nieder-Strom des Sekundärbrenngases in das Gemisch druckzone hinweg zu verbessern, ist der Endteil des aus Primärbrenngas und Luft ablenkt. Leitkörpers so geformt, daß die kinetische Energie

verringert und der Druck des Gases erhöht wird. Beispielsweise verjüngt sich der Endteil des Leitkörpers