DE2902474A1

DE2902474A1 - Brennerkopf fuer abfackelbrenner

Info

Publication number: DE2902474A1
Application number: DE19792902474
Authority: DE
Inventors: Iii John F Straitz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1978-02-13
Filing date: 1979-01-23
Publication date: 1979-08-16
Also published as: JPS54111142A; FR2417060A1; GB2014294A; CA1105367A; GB2014294B; IT1113452B; JPS5849763B2; IT7947633A0

Description

" Brennerkopf für Abfackelbrenner "

Die Erfindung betrifft einen Brennerkopf für Abfackelbrenner der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 genannten Art.

Aus den US-Patentschriften 3 797 99I₃ 3 822 984, 3 822 985 und 3 824 023 sind Abfackelbrenner bekannt, bei denen sich vom Zentrum nach auP-en erstreckende Flügel an eine zentrale Brenngaszuleitung angeschlossen sind. Die Zahl der radialen Flügel ist begrenzt. Wenn sehr viele Flügel eingesetzt v/erden, ist in der Nähe des Zentrums kein ausreichender Piaum zwischen den Flügeln, so daß die Verbrennungsluft nur schlecht zwischen die Flügel p-eleitet werden kann. Wenn die Zahl der "^lÜRrel klein ist, ist die Menpre des austretenden Brenngases entsprechend begrenzt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Brennerkopf für einen Abfackelbrenner zum Verbrennen von Abgas zu schaffen, der sich sowohl durch einen großen Brenngasdurchsatz als auch durch möglichst vollständige Luftbeimischung auszeichnet. Der Brennerkopf ger.äß der Frfindung soll einfach aufgebaut sein und aus temperatur- und witterungsbeständigem Metallblech herstellbar sein. Des iveiteren soll er die Möglichkeit bieten, an geeigneter Stelle einen Pilotbrenner und eine Zündröhre für den Pilotbrenner anzubringen.

Die Lösung dieser Aufgabe sowie vorteilhafte Ausführung^formen sind in den Patentansprüchen angegeben.

Gemäß der Erfindung ist ein Brennerkopf für Abfackelbrenner geschaffen, der mehrere sich radial nach außen erstreckende Haupt flügel mit geneigten Düsen aufweist, durch die das Brenngas austritt. An den Hauptflügeln sind Nebenflügel angeordnet, die von den Kauptflügeln getragen werden und deren Innenhohlraum an

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die Innenhohlräume der Hauptflügel angeschlossen sind, so daß das Brenngas in die Nebenflügel eintreten kann. Die Nebelflügel sind vorzugsweise radial in derselben horizontalen Ebene wie die Hauptflügel angeordnet. Der Raum innerhalb der Nebenflügel steht für einen Pilotbrenner und eine Zündröhre für den Pilotbrenner zur Verfügung, so daß eine Mehrzahl von Pilotbrennern entbehrlich ist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der in den Figuren schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt:

Figur 1 einen Vertikalschnitt durch einen

Brennerkopf für einen Abfackelbrenner, etwa längs der Schnittlinie 1-1 der Figur 2,

Figur 2 eine Draufsicht des Brennerkopfes der Figur 1,

Figur 3 einen Vertikalschnitt, etwa längs der Schnittlinie 3-3 der Figur 2,

Figur

eine perspektivische Darstellung einer der Hilfsflügel mit modifizierten Düsenkanten,

Figur 5 eine perspektivische Teilansicht eines

Hilfsflügels mit einer anderen Ausbildungsart der Düsenkanten,

Figur 6 eine perspektivische Teilansicht eines

Hilfsflügels mit einer anderen Ausbildungsart der Düsenkanten und

Figur 7 eine perspektivische Teilansicht eines

Hilfsflügels mit einer anderen Ausbildungsart der Düsenkanten.

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In Figur 1 ist ein vertikales Kaminrohr 10 mit kreisförmigem Querschnitt zu erkennen, das in einer bekannten Art und V/eise getragen wird und das eine Luftzuführleitung, ein Axialgebläse und "eine (nicht dargestellte) Drossel aufweist, so daß Niederdruckluft mit variablem Druck in das Rohr 10 eingeleitet werden kann. Das Kaminrohr 10 ist vorzugsweise aus Stahl gefertigt und mit einer Antikorrosionsschicht versehen. Es kann 15 rn oder höher sein und einen Durchmesser von etwa 1,2 m aufweisen.

Innerhalb des Kaminrohres 10 verläuft zentral eine Brenngaszuleitung 11 j deren unteres Ende an einen Brenngasvorrat angeschlossen ist. Das Brenngas kann aus Ölraffinerien oder aus anderen chemischen Prozessen stammen.

Um eine Abwärtsströmunp· im Inneren des Brenngasrohres 11 zu vermeiden, ist eine Fluicdiode 12 vorgesehen, wie sie aus der US-PS 3 730 673 bekannt ist. Abwärtströmungen in dem Brenngasrohr könnten beispielsweise durch äußere Windbedingungen oder durch Kontraktion des heißes Gases in dem System infolge Abkühlung entstehen. Die Fluiddiode verringert ebenfalls Fluidoszillationen. Die Fluiddiode, die das Gas frei nach oben strömen läßt, jedoch einem abwärts strömenden Gas einen Widerstand entgegenstellt, kann aus einem oder mehreren kegelstumpffcrmigen Leitblechen 13, aus Metall oder einem anderen Material bestehen, das den hohen Temperaturen des Brenngases, etwa in der Größenordnung von 200° bis 400°C (Ί00 bis 700° F) standhält. Die Leitbleche 13 stoßen mit ihrem äußeren Umfang am Rohr 10 an und weisen zentrale Öffnunren 14 auf, die nach oben fortschreitend größer werden.

Das untere Ende des Rohres 10 ist mit einem Flansch 15 zur Befestigung an einem entsprechenden Flansch (nicht dargestellt) an der Spitze eines (nicht dargestellten) Abfackelkamins ausgerüstet .

Das Rohr 11 ist oben durch eine Abschlußplatte 16 verschlossen. Von dem Rohr 11 gehen nach außen vorzugsweise radial mehrere Flügel 17 mit vertikalen Seitenwänden IB, einer geneigten

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unteren Wand 19, äußeren vertikalen Wänden 20 und inneren horizontalen Wänden 21 aus. Die Flügel 17 sind hohl und stehen mit dem inneren des Rohres 11 durch öffnungen 22 in dem Rohr 11 in Verbindung.

Die Flügel 17 weisen geneigte Austrittsdüsen auf, die aus konvergierenden Düsenplatten 24 bestehen. Die Düsenplatten 24 sind an ihren unteren Enden mit den Seitenwänden 18 verbunden und besitzen an ihren oberen Enden Gasaustritts- oder Düsenschlitze 25. Vorzugsweise zu beiden Seiten eines jeden Flügels 17 ist ,jeweils ein radial verlaufender Nebenflügel 27 angeorndet, der sich etwa über die Hälfte der radialen Länge des Hauptflügels erstreckt. Der Nebenflügel 27 besteht aus vertikalen Seitenwänden 28, einer unteren Wand 29, äußeren Begrenzungswänden 30, inneren Begrenzungswänden 31 und einer Anschlußleitunf? 32, die den Nebenflügel trägt. Die Nebenflügel 27 weisen geneigte Austrittsdüsen ähnlich den Austrittsdüsen der Hauptflügel 17 auf, die aus zusammenlaufenden Platten 3** bestehen. Die Platten 34 sind mit Gasaustritts- oder Düsenschlitzen 35 an ihren Enden versehen. Die Innenhohlräume der Nebenflügel 27 sind mit den Innenhohlräumen der Hauptflügel 17 über Leitungen 32 verbunden.

Wie ersichtlich, liegen die Flügel 17 und 27 sowie ihre Düsencffnungen 25 und 35 in der gleichen horizontalen Ebene.

Die Düsenplatten 34 können mit Kantenbereichen in der Nähe der Austrittsschlitze 35 ausgerüstet sein, die die Turbulenz des durch die Austrittsschlitze 35 und der dort vorbeiströmenden Luft erhöhen.

Wie aus Figur 4 ersichtlich, v/eisen die Düsenplatten 34 dreieckförmige Einschnitte oder Schlitze 33 auf, durch die das Strömungsbild des angelieferter Gases verändert wird. Entsprechend der Ausführungsform nach Figur 5 haben die Düsenplatten 34 rechteckige Schlitze 36.

Gemäß der Ausführungsform der Figur 6 sind die Platten 34 ausge-

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hend von ihren oberen Kanten nach innen geschlitzt und die dadurch entstehenden Teile 37 und 38 sind abwechslunprsweise nach innen und außen gebogen.

Gemäß der Ausführungform der Figur 7 sind die Platten 34 geschlitzt und sich gegenüberliegende Teile 39 und 40 sind paarweise zunächst in einer Richtung und dann in der entgegengesetzten Richtung umgebogen.

Es ist ein Pilotbrenner mit einem Pilotbrennerkopf 45 vorgesehen, der an eine Pilotgaszuleitung 46 über eine Venturidüse 47 angeschlossen ist. Durch eine Leitung 48 wird eine Gas/Luft-Mischung

gas

herangeführt j die am Brennerkopf 45 verbrennt. Das Pilot/Teitungsrohr 4B und der Pilotbrennerkopf 45 verlaufen durch eine seitliche öffnung des Kaminrohres 10. Sie sind durch ein Rohr 43 ump-eben. Der Pilotbrennerkopf 45 kann ein Zündrohr 50 aufweisen, das an dem Mantel 43 befestigt ist und zu dem Pilotbrennerkopf 45 durch eine öffnung 44 in dem Rohr 43 führt, wodurch eine Zündflamme in bekannter VJeise dorthin geliefert wird.

Die äußeren Enden der Flügel 17 und der Nebenflügel 27 können auf bekannte Weise getragen und positioniert werden. Beispielsweise kann dies durch Haken 51 erfolgen, die an den Endwänden 20 und 30 angeordnet sind und in ösen 52 eingreifen, die an der Innenfläche des Kaminrohres befestigt sind.

Beim Betrieb strömt Brenngas durch das Brenngaszuleitungsrohr nach oben und von dort nach außen in die Flügel 17, wonach es durch die Düsenschlitze 25 austritt. Ein Teil des Brenngases strömt durch dip Leitungen 32 in die Nebenflügel 27, wonach es durch die Düsenschlitze 35 austritt.

Das ausgetretene Brenngas wird durch die Zündflamme des Pilotbrennerkopfes 45 entzündet und erhält eine Wirbelbewegung, wodurch es sich mit der durch den Kamin 10 und an den Flügeln 17 und 27 vorbeiströmenden Luft.mischt. Die Mischung von Gas und Luft unterstützt die Verbrennung des Brenngases.

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-P-

Die in den Figuren 'J, 5, 6 und 7 Fezeipte Ausgestaltung der Düsenplatten träft v^reiter zur Verwirbelunr des Brenngases und der Luft bei der Mischung für die Verbrennung bei.

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ORIGINAL INSPECTED

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Leerseite

Claims

PATENTANWÄLTE 29 U 24 74

DIETRICH LEWINSKY
HL'.NZ-JOACHIM hU3ER
REINhR PRlETSCH 23.Januar 1979

MÖNCHEN 21 10.695-v/Ni

GOTTHARDSTR.81

John F. Straitz, III, Valley Road 2003, fieadowbrook, Pennsylvania 19OkC, V. St. A.

P atentansp r ü c h e :

Brennerkopf für Abfackelbrenner mit einem vertikalen, zum oberen Austrittsende Luft fordernden Kaminrohr und mit einem in der· Kaninrohr angeordneten Brenngasrohr, das in der Nähe des oberer, ündes des Kaminrohres endet, wobei von dem Brennrasrohr mehrere hohle Eauptflügel mit länglichen Gasaustrittsdüsen ausgehen, dadurch gekennzeichnet, daß an den Hauptflügeln (17) vor deren äußeren Enden hohle^ Gasaustrittsdüsen (35) aufweisende Xehenflügel (3*0 angeschlossen sind.
2. Brennerkopf nach Ansnruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einige der Gasaustrittsdüsen (25,35) geneigt sind, um dem austretenden Brenngas eine Wirbelbewegung zu erteilen.
3. Brennerkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasaustrittsdüsen (25,35) im wesentlichen in einer horizontalen Fbene liegen.
k. Brennerkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasaustrittsdüsen (25) der Hauptflügel (17) radial angeordnet sind.
5. Brennerkopf nach Ansnruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasaustrittsdüsen (35) der Nebenflügel (3*0 radial angeordnet sind.

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ORlGlNAL INSPECTED
6. Brennerkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kauptflügel (17) Positioniereinrichtungen aufweisen, die mit Positioniereinrichtunp-en am Kaminrohr (10) in Verbindung stehen.
7· BrennerkoDf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nebenflügel (3^) eine Positioniereinrichtung aufweisen, die mit einer Positioniereinrichtung in dem Kaminrohr (10) zusammenwirkt.
8. Brennerkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Pilotbrennerkopf zwischen einem Paar von Flügeln in der Mähe ihrer beim Zentrum gelegenen Enden angeordnet ist.

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