DE2300501C3

DE2300501C3 - Vorrichtung zum Beseitigen von brennbarem Abgas

Info

Publication number: DE2300501C3
Application number: DE19732300501
Authority: DE
Inventors: Takusen Itoh; Iwao Miyabayashi; Noboru Okigami; Kenji Onose; Takayoshi Ueda
Original assignee: Hitachi Zosen Corp
Current assignee: Hitachi Zosen Corp
Priority date: 1973-01-05
Filing date: 1973-01-05
Publication date: 1978-06-22
Also published as: DE2300501A1; DE2300501B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Beseitigen von brennbarem Abgas durch Verbrennung, mit einer Verzweigungseinrichtung zum Verzweigen bzw. Abzweigen des Abgases in eine Mehrzahl von Zweigleitungen entsprechend der Strömungsrate bzw. dem Strömungsdurchsatz in einem das Abgas führenden Hauptrohr, und mit einer Mehrzahl von Verbindungsrohren zum Zuführen bzw. Einspeisen des in der Verzweigungseinrichtung verzweigten bzw. abgezweigten Abgases in einen Verbrennungsofen zum Beseitigen des Abgases durch einzelne baiw. individuelle Verbrennung mit einer oder mehreren Düsen am vorderen Ende jedes Verbindungsrohres, wobei Luftansaugöffnungen im Bereich der Düsen sowie wenigstens eine Zündeinrichtung vorgesehen sind.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE-OS 26 009 bekannt

Der in der bekannten Vorrichtung vorgesehene Verbrennungsofen ist von rechteckiger Gestalt und weist zwei Endwände und zwei Seitenwinde auf. In den Seitenwär Jen sind zahlreiche Brenner in einer speziel- ^b5 len Weise angeordnet, und zwar so, daß die große Zahl von Brennern durch sechs getrennte Leitungen mit zu verbrennendem Gas versorgt wird, wobei jede Leitung eine zunehmend größere Anzahl von Brennern speist. Eine erste Leitung von verhältnismäßig geringer Stärke versorgt ein Kopf- oder Verteilungsstück, das Gas zu drei Brennern führt Eine zweite Leitung versorgt einen Verteiler, der eine größere Anzahl von Brennern, nämlich fünf Brenner, speist Weitere Leitungen versorgen ihnen zugeordnete Verteiler mit Gas. Die Abmessungen der Leitungen sind etwa proportional der Anzahl von Brennern, die von den betreffenden Leitungen gespeist werden, wobei aber an die letzten beiden Verteiler, welche die größte Anzahl von Brennern versorgen, jeweils gleich viel Brenner angeschlossen sind. Die Anordnung der einzelnen Brenner in den Wänden des Verbrennungsofens ist so, daß eine Stützwand und eine Feuerwand zwischen sich einen Kanal bilden, der ein Einsaugen von Luft gestattet Die von dem jeweiligen Verteiler zu den diesem zugeordneten Brennern gehenden Leitungen führen abwärts durch einen Kanal und enden jeweils in Form einer verengten Mündung je im Eintrittsabschnitt oder Hals eines Venturi-Brenners. Dieser Brenner besteht jeweils aus drei Teilen, nämlich einem einwärts geneigten Abschnitt, einem Halsteil und einem nach außen erweiterten Abschnitt Ein Hilfszündrohr dient zur Zündung der einzelnen. Brennersätze. Durch Wandoder Mauerwerksöffnungen am Boden der Seitenwand wird Zusatzluft aus dem erwähnten Kanal in den Innenraum der Anordnung eingesaugt, so daß zusätzliche Verbrennungsluft in der Kammer des Verbrennungsofens zur Verfügung steht.

Es ist ersichtlich, daß der Verbrennungsofen dieser bekannten Vorrichtung zum Beseitigen von brennbarem Abgas sehr kompliziert ist, weil er eine große Anzahl von Venturi-Brennern benötigt, die zudem noch durch zusätzliche Verteiler gespeist werden müssen. Dadurch wird die Vorrichtung sehr kostenaufwendig und auch hinsichtlich des Betriebs und der Wartung kompliziert bzw. anfällig.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die einen einfachen Verbrennungsofen aufweist, der infolgedessen kostengünstiger herstellbar und einfacher zu betreiben ist sowie weniger Wartung erfordert.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Verbrennungsofen als stehender zylindrischer Körper ausgebildet ist, der eine Mehrzahl von koaxialen Stufen aufweist; wobei die oberste Stufe einen größeren Innendurchmesser hat und die unteren Stufen einen um so kleineren Durchmesser haben, je weiter unten sie sich befinden; wobei ferner im Bereich der kreisringförmigen Böden jeder auf die unterste Stufe folgenden Stufen sowie im Bereich des kreisförmigen Bodens der untersten Stufe jeweils Gasinjektionsdüsen und Luftansaugöffnungen vorgesehen sind, und wobei im Boden der untersten Stufe die Zündeinrichtung angeordnet ist

Auf diese Weise ergibt sich ein einfacher Aufbau, da ein solcher Verbrennungsofen keine Venturi-Brenner erfordert, sondern es nur nötig ist, das Gas an den genannten Stellen des Verbrennungsofens durch entsprechende Düsen zuzuführen, wobei außerdem ein gesonderter Verteiler überflüssig ist, da das Gas jeder Verbrennungsstufe jeweils über eine gemeinsame Leitung den Düsen insgesamt zugeführt werden kann.

Der Verbrennungsofen nach der Erfindung ist also kostengünstig herstellbar, leicht betreibbar und kann unter geringen Aufwendungen gewartet werden.

Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

23 OO 501

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher eriäutert; es zeigen

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung, und zwar teilweise im Schnitt,

F i g. 2 einen Schnitt durch den Verbrennungsofen,

Fig.3 eine Veranschaulichung der Gasströmung während des Verbrennens von Abgas im Verbrennungsofen der F i g. 2.

In Fig. 1 ist Λ ein Hauptrohr, da·; von einer Anlage abgegebenes Abgas führt; dieses Hauptrohr weist drei Zweigleitungen Ai. A 2 und A 3 auf, die davon abzweigen und das Abgas abgestuft gemäß der Strömungsrate bzw. gemäß dem Strömungsdurchsatz des im Hauptrohr strömenden Abgases verzweigen.

In der F i g. 1 ist ein Verzweigungsbehälter B als eine Vorrichtung gezeigt, die jeweils drei Sätze von Zweigleitungen Ai, A 2 und A 3 aufweist, welche beispielsweise hohem, mittlerem und nieuerem Druck entsprechen, wobei zugehörige, wasserabgedichtete Behälter BX, B2 und Bi vorgesehen sind, die mit den Zweigleitungen verbunden sind, und wobei ferner von den wasserabgedichteten Behältern Verbindungsrohre DX, D 2 und D 3 ausgehen, die diese Behälter mit dem Verbrennungsofen F. verbinden, und denen jeweils ein Satz von Brennern zugeordnet ist.

In der Vorrichtung wird das von einer Fabrik Anlage od. dgl. herkommende Abgas getrennt und verzweigt, und zwar gemäß dem Strömungsdruck des Abgases, indem man die wasserabgedickten Behälter mit unterschiedlicher Tiefe der Wasserdichtungen verwendet, und zwar jeweils nach der Menge des mittels des Verzweigungsbehälters β abzugebenden Abgases; diese verzweigten Ströme des Abgases werden jeweils in je eine Stufe des Verbrennungsofens geführt und dort einzeln beseitigt, so daß das in einem weiteren Bereich zwischen einer maximalen Strömungsrate und einer minimalen Strömungsrate variierende Abgas verzweigt und gemäß seiner Strömungsrate beseitigt werden kann.

Einzelheiten des in F i g. 1 gezeigten Verbrennungsofens werden unter Bezugnahme auf die F i g. 2 und 3 nachstehend näher erläutert.

Der Verbrennungsofen E hat eine zylindrische Außenwand 5, um das brennbare Abgas durch Verbrennung zu beseitigen. Die Innenseite der Außenwand 5 besitzt eine feuerfeste Innenv/andung 6.

Weiterhin ist der Verbrennungsofen E a's durchgehender, koaxialer Körper ausgebildet, der eine Mehrzahl von zylindrischen Stufen aufweist, die sich in ihrem Innendurchmesser unterscheiden, wobei sich der größere Innendurchmesser am oberen Ende befindet, während sich die Durchmesser nacheinander nach unten verkleinern.

Der dargestellte Verbrennungsofen umfaßt eine Mehrzahl von Stufen, die fest zusammengefügt sind, wie eine zweite Stufe G, deren Verbrennungskammer einen gröberen Innendurchmesser als die Verbrennungskammer der ersten Stufe Fhat, und eine dritte Stufe //, deren Verbrennungskammer einen größeren Innendurchmesser als die Verbrennungskammer der zweiten Stufe G aufweist Die Auslaßöffnung des Verbrennungsofens ist

ίο mit 7 bezeichnet In der Verbrennungskammer jeder Stufe F, G und //des Verbrennungsofens ist jeweils eine Anordnung aus Gasinjektionsdüsen 2, 3 und 4 vorgesehen, durch welche das zu beseitigende Abgas in die Brennkammer eingeblasen wird, das vom jeweiligen Verbindungsrohr D3, D₂, D₁ zugeführt wird, nachdem es durch die mit Wasser abgeschlossenen Behälter des in F i g. 1 dargestellten Verzweigungsbehälters B hindurchgegangen ist
In dem Raum in der Nähe des Umfangs der Gasinjektionsdüsen 2,3 und 4 sind Luftansaugöffnungen 8 zum Ansaugen von Luft für die Verbrennung vorgesehen, wobei die Außenseite der Luftansaugöffnungen nach der freien Luft hin offen ist Eine Zuführungsdüse 9 für Dampf dient zur Entfernung von Rauch innerhalb des Verbrennungsofens oder zur Einführung von Luft in den Verbrennungsofen, und Ring-Verteilerrohre 11 sind jeweils für die Gasinjektionsdüsen 2, 3 und 4 vorgesehen, während für die Zuführungsdüsen 9 für Dampf und/oder Luft Ring-Verteüerrohre 10 vorgesehen sind.

Die Gasinjektionsdüsen 2, 3 und 4 sowie die Luftansaugöffnungen 8 sind jeweils im Bereich des Boders der Verbrennungskammer der ersten Stufe F und im Bereich der Böden der jeweils höheren Stufen, im vorliegenden Beispiel der zweiten und dritten Stufe G bzw. H, angebracht.

Diese Düsenanordnung erzeugt eine gute Verbrennungsatmosphäre des zu beseitigenden Abgas;s und begünstigt den Verbrennungsvorgang dieses Abgases.

Eine Zündeinrichtung 12 in Form eines Zündbrenners ist im geschlossenen Boden der untersten, ersten Stufe F angeordnet. Zum Abstützen des Verbrennungsofens am Fußboden sind geeignete Stützen bzw. Tragfüße 13 angebracht.

In Fig. 3 ist eine schematische Darstellung der Strömungszustände bei Verbrennung des zu beseitigenden Abgases in dem Verbrennungsofen der F i g. 2 dargestellt. Hierbei zeigen Y, X und Z jeweils den Wirbel-Strömungsquerschnitt, der bei der Verbrennung in jeder Stufe des Verbrennungsofens hervorgerufen wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

23 OO Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Beseitigen von brennbarem Abgas durch Verbrennung, mit einer Verzweigungseinrichtung zum Verzweigen bzw. Abzweigen des Abgases in eine Mehrzahl von Zweigleitungen entsprechend der Strömungsrate bzw. dem Strömungsdurchsatz in einem das Abgas führenden Hauptrohr, und mit einer Mehrzahl von Verbindungsrohren zum Zuführen bzw. Einspeisen des in der Verzweigungseinrichtung verzweigten bzw. abgezweigten Abgases in einen Verbrennungsofen zum Beseitigen des Abgases durch einzelne bzw. individuelle Verbrennung mit einer oder mehreren Düsen am vorderen Ende jedes Verbindungsrohrs, wobei Luftansaugöffnungen im Bereich der Düsen sowie wenigstens eine Zündeinrichtung vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbrennungsofen (E) als stehender, zylindrischer Körper ausgebildet ist, der eine Mehrzahl von koaxialen Stufen (F, G, H) aufweist, wobei die oberste Stufe (H) einen größeren Innendurchmesser hat und die unteren Stufen (G, F) einen um so kleineren Durchmesser haben, je weiter unten sie sich befinden; wobei ferner im Bereich der kreisringförmigen Böden jeder auf die unterste Stufe (F) folgenden Stufen (G, H) sowie im Bereich des kreisförmigen Bodens der untersten Stufe (F), jeweils Gasinjektionsdüsen (2,3,4) und Luftansaugöffnungen (8) vorgesehen sind, und wobei ferner im Boden der untersten Stufe (F) die Zündeinrichtung (12) angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb der Gasinjektionsdüsen (2,3, 4), die das Abgas zuführen, Zuführungsdüsen (9) für Dampf und/oder Luft vorgesehen sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Nähe der Zuführungsdüsen (9) für Dampf und/oder Luft bzw. um diese herum außerdem Luftansaugöffnungen vorgesehen sind.