DE2446530C2

DE2446530C2 - Verbrennungsvorrichtung für Gas

Info

Publication number: DE2446530C2
Application number: DE19742446530
Authority: DE
Inventors: Jan Oslo Sandviknes
Original assignee: SAXLUND AKLAND NO AS
Current assignee: SAXLUND AKLAND NO AS
Priority date: 1973-10-09
Filing date: 1974-09-28
Publication date: 1983-12-01
Also published as: FI56067C; SE419475B; DE2446530A1; NO131217B; FI56067B; GB1458464A; NO131217C; FI292574A; DK513674A; DK134657B; SE7412301L; BE820801A; CA1020075A; DK134657C

Description

Die Erfindung betrifft eine Verbrennungsvorrichtung für Gas mit einer Brennkammer und mehreren, zu dieser führenden, von dem Gas durchströmten Brennerrohren, welche unter Vorwärmung des Gases von den in der Brennkammer entstehenden, nahe dem Einlaßende der Brennerrohre austretenden Abgasen umströmt werden.

Es ist eine Verbrennungsvorrichtung dieser Art bekannt (DE-AS 11 06 020), bei der die Gasrohre nicht unmittelbar in der Brennkammer, sondern in einem besondere Kanal liegen, wobei sie in einem Brennerstein münden, von dem aus das Gas in die Brennkammer austritt. Das in den Brennerrohren strömende Gas oder Gas-Luft-Gemisch wird durch Abgase vorgewärmt, die hinter dem Brennerstein seitlich in den Kanal eingeführt werden und die Brennerrohre quer zu ihrer Längsrichtung umströmen. Zu diesem Zweck sind in den Kanal besondere Querwände eingebaut, die eine Querströmung der heißen Abgase durch den Kanal erzwingen.

Bei diesem bekannten Gasbrenner kann sich von den Abgasen mitgeführter Staub leicht und in größeren Mengen auf den Brennerrohren ablagern, wo er eine Isolierschicht bildet und einen guten Wärmeübergang zwischen den heißen Abgasen und den kühleren Brenngasen verhindert. Auch in den toten Winkeln an den im Kanal eingebauten Querwänden sammeln sich sehr rasch große Staubmengen an, welche nur schwer entfernt werden können und den Wärmetausch beeinträchtigen. Da die in der Brennkammer entstehenden heißen Abgase nicht unmittelbar, sondern durch verhältnismäßig lange Leitungen in den Wärmetauschkanal gelangen, entsteht in dem die Brennerrohre umgebenden Raum des Kanales ein geringerer Druck.

Beim Auftreten von Löchern oder Undichtigkeiten in den Brennerrohren kann deshalb unverbranntes Brenngas in den Wärmetauschkanal austreten und wird dann zusammen mit den Abgasen abgeführt Außerdem sind die Brennerrohre im Bereich des von der Strahlungswärme des Brennraumes voll beaufschlagten Brennersteines einer sehr hohen Temperatureinwirkung ausgesetzt, die leicht zu einer Beschädigung der Brennerrohre führen kann.

ίο Aufgabe der Erfindung ist es, eine Verbrennungsvorrichtung der eingangs genannten Gattung zu schaffen, bei der diese Nachteile vermieden werden und bei der eine gute Mischung des verbrannten und unverbrannten Gases bei normalen Temperaturen gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird mit den in den Ansprüchen genannten Merkmalen der Erfindung gelöst

Bei der Erfindung wird erreicht, daß die zu verbrennenden Gase mit sehr hoher Geschwindigkeit in einem Bereich der Brennkammer austreten, in dem eine verhältnismäßig geringe Geschwindigkeit herrscht, so daß sich dort eine gute Turbulenz ergibt, die eine sehr gute und vollständige Verbrennung ermöglicht. Die sich in der Brennkammer bildenden Abgase strömen in Axialrichtung an den Brennerrohren entlang, so daß sich kaum Staub auf den Brennerrohren ablagern kann. Abbrand und Verzunderung der Brennerrohrenden sind zwar möglich, wirken sich aber nicht nachteilig aus. Die Brennerrohre werden höchsten etwas kürzer, ohne daß befürchtet werden muß, daß nicht verbrannte Gase zwischen die Abgase gelangen und mit diesen abgeführt werden. Da die Geschwindigkeit der zu verbrennenden Abgase oder des zu verbrennenden Gasluftgemisches in den Brennerrohren sehr groß ist und in dem die Brennerrohre umgebenden rohrförmigen Teil mindestens der gleiche Druck herrscht wie in der Brennkammer, wird kein zu verbrennendes Gas aus Löchern oder undichten Stellen in den Brennerrohren in diesen Bereich der Brennkammer austreten, sondern das zu verbrennende Gas wird durch derartige Öffnungen die Abgase ejektorartig ansaugen und wieder der Brennkammer zuführen, wo sie zusammen mit den frischen Brenngasen einer Nachverbrennung unterworfen werden.

Da der freie Strömungsquerschnitt des rohrförmigen Teiles der Brennkammer bei einer Weiterbildung der Erfindung größer ist als der Gesamtquerschnitt der Brennerrohre, steht den heißen Abgasen ein ausreichender Strömungsquerschnitt zur Verfügung. Der Druck in der Brennkammer steigt deshalb nicht zu hoch an.

Andererseits wird ein größerer Geschwindigkeitsunterschied zwischen den in den Brennerrohren strömenden Verbrennungsgasen und den diese umströmenden heißen Abgasen erreicht.

Mit der Erfindung ist es möglich, auch solche Gase zu verbrennen, bei denen der Gehalt an brennbaren Komponenten verhältnismäßig gering ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist anhand der Zeichnung nachfolgend beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 einen -schematischen Vertikalschnitt durch eine Verbrennungsvorrichtung und

Fig. 2 einen Schnitt nach Linie II-II der Fig. 1.
Die in der Zeichnung dargestellte Verbrennungsvorrichtung besteht aus einer Brennkammer 1, die von einem Mantel 2 mit einer wärmefesten Auskleidung 3 gebildet wird. Die Brennkammer 1 hat einen oberen rohrförmigen Teil 4, einen zylindrischen Hauptbereich 5 mit größerem Durchmesser, einen konischen Übergangsbereich 6 zwischen dem Teil 4 und dem

iptbereich 5 und einen konischen, sich nach außen üngenden Endteil 7 mit einem verschließbaren auf 8 für in der Brennkammer sich ansammelnden ib. Die Brennkammer wird oben durch eine Platte 9 ichlossen. Diese Platte trägt eine Anzahl von rhmäßig verteilten Brennerrohren 10, die sich durch Platte hindurch erstrecken und an beiden Enden η sind. In der in der Zeichnung dargestellten führungsform reichen die Brennerrohre 10 bis in den ptbereich 5 der Brennkammer 1 hinab. Oberhalb Platte 9 stehen die Brennerrohre 10 mit einer Misch-Verteilungskammer 11 in Verbindung, die von einer oberen Haube 12 mit einer Eintrittsöffn':ng 13 für das zu verbrennende Gas gebildet wird. Ein Pfeil 14 deutet schematisch die Möglichkeit einer tangentialen Zufuhr von Verbrenr.ungs- und Kühlluft 7u dem Gas in der Mischkammer 11 an. ÖL Propan oder ein anderer Brennstoff kann an der durch den Pfeil 15 angedeuteten Stelle zugeführt werden, um die Temperatur in der Brennkammer auch dann auf der gewünschten Höhe zu halten, wenn der Gehalt an brennbaren Komponenten in dem zu reinigenden Gas niedrig ist. Oben in der Brennkammer 1 ist eine Austrittsöffnung 16 für die verbrannten Gase vorgesehen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verbrennungsvorrichtung für Gas mit einer Brennkammer und mehreren, zu dieser führenden, von dem Gas durchströmten Brennerrohren, welche unter Vorwärmung des Gases von den in der Brennkammer entstehenden, nahe dem Einlaßende der Brennerrohre austretenden Abgasen umströmt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennerrohre (10) in einem rohrförmigen Teil (4) der Brennkammer (1) selbst angeordnet sind und daß ihre flammenseitigen Enden in einen gegenüber dem rohrförmigen Teil (4) erweiterten Bereich (5, 6) der Brennkammer (1) hineinragen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennerrohre (10) über den Querschnitt des rohrförmigen Teiles (4) der Brennkammer (1) gleichmäßig verteilt sind und daß der freie Strömungsquerschnitt des rohrförmigen Teiles

(4) der Brennkammer größer ist als der Gesamtquerschnitt der Brennerrohre.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erweiterte Bereich (5) der Brennkammer (1) aus einem konischen Übergangsbereich (6) und einem rohrförmigen Hauptbereich

(5) besteht und daß die Brennkammer (1) sich an ihrem dem rohrförmigen Teil (4) gegenüberliegenden Ende (7) konisch verjüngt.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennkammer (1) vertikal angeordnet ist und im oberen Teil (4) abwärts gerichtet die Brennerrohre (10) aufweist.