DE3117523A1

DE3117523A1 - Einrichtung zum verbrennen einer fluessigkeit

Info

Publication number: DE3117523A1
Application number: DE19813117523
Authority: DE
Inventors: León 1160 Bruxelles Wanson
Original assignee: WANSON CONSTR MAT THERM
Current assignee: WANSON CONSTR MAT THERM
Priority date: 1980-05-07
Filing date: 1981-05-04
Publication date: 1982-03-25
Also published as: FR2482258B1; DE3117523C2; FR2482258A1

Description

Anwaltsakte: P 684 Etablissements Wanson, Construction

de Materiel Thermique, S.A. Brüssel, Belgien

Einrichtung zum Verbrennen einer

Die Erfindung betrifjffc eine Einrichtung ztun Verbrennen einer Abflüssigkeit (Abwasser, Ablauge), beispielsweise im wesentlichen zusammengesetzt aus eiftep Schwell und Wasser, die aus einem Piltersystem für flüssigen Brennstoff herkommen sowie für für Auto-Schmier zwe'cke verwendetes Altöl oder für öl, das von mit mechanischem Antrieb versehenen Schiffen herrührt, kurz für jeglichen Abfallstoff, der kohlenstoffhaltig ist und dessen Verbrennung nur duroh 5Sttff!hren von Wasser einwandfrei gelingt«

Der Abstoff, um den es hierbei in erster Linie geht, wird in der Schiffahrt "sludge" genannt, der wenigstens 30 % Wasser enthält, wobei dieser Wert ^JeäcMSh stark schwanken kann, und zwar im Hinblick auf das Dekantieren, äae im Lagerbehälter auftreten kann. Die Ergänzung von Motorenöl, insbesondere von Dieselöl, um die Verbrennung dieses Schlammes (sludge) unterstützen, wenn der Wassergehalt zu hoch ist, wird auf fcln Minimum reduziert, ganz im Gegensatz zu dem allgemeinen Brauch fcei den meisten Verbrennungsanlagen, mit oder ohne Rückgewinnung von Wgrme.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung ist im einzelnen wie folgt aufgebaut:

a) Es sind eigene Mittel zum Verbrennen der Abstoffe vorgesehen, mit einem Brenner mit Zerstäuberkopf entsprechend der belgischen Patentanmeldung Aktenzeichen 200.461 vom 5« Mai 1980 sowie mit dem entsprechenden Zubehör, insbesondere mit einer Pumpe sowie mit Speiseleitungen und einer Zündvorrichtung.

b) Es ist eine Aufbereltungseinriohtung vorgesehen, umfassend einen Pufferbehälter für den dem Brenner zuzuführenden Brennstoff sowie mit Einrichtungen zum Zuführen von Zusahlägen für den Brennstoff und zum Einführen des Brennstoffes zum Brenner.

c) Es ist eine Vorrichtung vorgesehen, die dem Regeln der Anteile von Wasser und Abstoff in dem dem Brenner zugeführten Brennstoff dient, die ferner die Zusammensetzung von Brennstoff durch dessen Hinzufügung zu dem Wasser und/oder von brennbarem öl zu dem Wasser und/oder zu dem brennbaren öl, in Abhängigkeit von den Eigenschaften der schließlich erhaltenen Mischung, und zwar entsprechend der belglsohen Patentanmeldung Aktenzeichen 2OO_e46o vom 5. Mai 1980.

d) Es sind Verbindungleitungen für die vorausgegangenen Elemente vorgesehen, ferner weitere, bei solchen Rohrleitungen übliche Einrichtungenο

Der Speicherbehälter der Aufbereitungselftrichtung besteht aus einer Kammer, die insbesondere - an ihren oberen Teil angeschlossen - eine Wasserzuführung aufweist, einen Überlauf, eine Belüftungseinrichtung sowie einen Einlaß für Abstoff. An dem uaa&eren Teil der Kammer ist eine Rückleitung für die anfallende kennstoffmischung vorgesehen; diese Rückleitung weist eine Mischpumpe sowie eine Regeleinrichtung auf; sie führt wieder in den Pufferbehälter zurück, wobei sie durch ein in dessen oberem Befeloh angeordnetes Filter hindurchführt.

Der Pufferbehälter ist vorteilhafterweise mit einem Heizschlangenvorwärmer ausgestattet, der sich im unteren Bereich der Kammer be-

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findet, und vom äußeren der Kammerher mit Dampf beschickt ist.

Die Erfindung ist im folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles unter Hinweis auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung gibt lediglleft ein allgemeines Schema wieder« Hierin sind lediglich die zum Verständnis der Erfindung notwendigen Elemente dargestellt. Es versteht sieb., daß die Einrichtung in der Praxis zahlreiches Zubehör umfaßt, das dem Pachmann geläufig ist.

Die Einrichtung umfa$t einen Brenner 1 mit einem Schallzerstäuber~ kopf la, so wie in der belgischen Patentanmeldung 200_e46l beschrieben, ferner dnen Pilotforeijjner Ib sowie zwei Hilfsbrenner Ic und Id, welche Sioherheitshr$nner mit mechanischen Zerstäuberdüsen darstellen. Die Brenner Ib, Ic und Id werden mit Dieselöl gespeist, das von einer Quelle 10, kommt.

Hauptbrenner la wird mit Druckluft gespeist, die unter einem Druck von 2-4 bar von einer Luftquelle 11 herangeführt wird« Diese Luft erzeugt im Zerstäuberkopf eine Schwingung mit einer Frequenz von zwischen 12 000 und 20 000 Hz, welche die Zerstäubung von Brennstoff herbeiführt, so wie In der vorerwähnten Patentschrift beschrieben« Die brennbare Flüssigkeit enthält, wie bereits erwähnt, im Mittel 350 % Wasser. Sie wird dem Brenner durch eine Rohrleitung 12 zugeführt, in welcher sich eine volumetrische Speisepumpe sehr geringer Drehzahl befindet. Diese geringe Drehzahl von beispielsweise 200 Upm vermeidet jeglichen raschen Verschleiß der Pumpe, was ansonsten aufgrund der Eigenschaften des geförderten Gutes befürchtet werden müßteο Oberhalb dieser Pumpe ist ein Ventil 14 vorgesehen. Der flüssige Brennstoff gelangt zur Leitung 15, die mit einem Ventil Io versehen ist, und zwar aus dem unteren Bereich eines Vorratsbehälters 2. Der Innenraum dieses Vorratsbehälters umfaßt in seinem oberen Bereich eine Einlaßleitung 20 für Wasser, einen Überlauf 21 sowie eine Belüftungsleitung 23. Der Abstoff gelangt zum Vorratsbehälter 2 über eine Eeitung 22. Eine Mischpumpe 4, die vom Ausgangspunkt 15 des Brennstoffes gespeist wird, fördert einen Teil dieses Brennstoffes durch Beiiung 5 in den oberen Bereich des Innenraumes des Vorratsbehälter^ 2, und zwar über ein Filter 6„

Rohrleitung 5 umfaßt den dritten, wesentlichen Teil der Einrichtung, der hier ganz allgemein mit dem Bezugszeichen "3" bezeichnet ist. Es handelt sich dabei um eine Regeleinrichtung, deren Arbeitsweise in der zuvor erwähnten belgischen Patentschrift 200.460 beschrieben ist und deren Einzelheiten hier nicht mehr erwähnt zu "werden brauchen» Es sind ferner Leitungen 30 und 31 zum Heranführen der Ergänzungsflüssigkelten (Wasser oder brennbares öl) erkennbar. Die eine oder andere dieser Ergänzungsflüssigkeiten gelangt, wie bereits in der genannten belgischen Anmeldung erwähnt, durch Pumpe 4 in den geförderten Brennstoff, und zwar über ein Differentialorgan (Ableitungaorgan), das von einem Sensor zum Erfassen der Schwankungen der Kapazität elftes Kondensators gesteuert wird, welcher seinerseits von der duroh Pumpe 4 geförderte Flüssigkeit durchströmt ist. Diese Kapazität Bchwankt mit dem Wassergehalt dieser Flüssigkeit.

Die Umwälzpumpe 4 stellt in dem Innenraura des Pufferbehälters 2 so schnell wie möglich und unter genauestmb'glicher Einhaltung des Mischungsverhältnisses von 30 % Wasser und 70 % öl eine Emulsion her. Zu diesem Zwecke hat Pumpe 4 einen »ehr großen Durchsatz, der in der Größenordnung des 30« bis 50-fachen Durchsatzes des Brenners liegt. Bei der hier beschriebenen Anwendung iet das öl aus Schweröl und Schmier-Altöl zusammengesetzt.

Der Vorratsbehälter 2 ist außerdem mit einer Heizschlange 24 ausgerüstet, die von außen her duroh eine leitung 25 mit Dampf gespeist wird, dessen Kondensat duroh eine Leitutig 26 abgeführt wird. Die Temperatur des duroh die Heizschlange aufgeheizten Gutes soll 90° C nicht überschreiten. Zur Kontrolle sind zwei Thermostate 27 und 28 vorgesehen, deren einer die Temperatur des Gutes und deren anderer die Mindesttemperatur kontrolliert. Dieser Thermostat verriegelt die Umweltpumpe 4 und startet den Brenner la«

Behälter 2 ist u. a. mit einem Regler 29a für sehr niedriges Niveau ausgerüstet, der verhindert, daß die Heizschlange beim Leeren des Behälters freigelegt wird, ferner mit einem Regler für Niedrigniveau 29b, der die Speisung des Behälters entweder mit Schlamm

oder mit Schweröl regelt sowie mit einem Regler für hohes Niveau, der die Speisung des Behälters abstellt.

Es sei noch auf folgendes verwiesen: Angenommen, der Behälter wird geleert und man CSrreicht das Speisenivea.u« Der im Behälter verbleibende Brennstoff, beispielsweise 70 % der Gesamtkapazität, habe einen unteren Brennwert von 700Θ Kcal/kg (beispielsweise J>Q % Wasser und 70 % öl), während das, was eingespeist wird, zufällig reines Wasser ist. Han hätte dann 70 % zu ^000 Kcal/kg und J>0 % zu 0 Kcal/kS- Die sohiit erreichte Mischung verbleibt brennbar, entsprechend einem unteren Brennwert in der Gegend von 5000 Keal/kg. Es ist wichtig, daß daß Gut vollständig verbrennbar bleibt, womit das Arbeiten des Pilot-Zündbrenners begrenzt wird, der im Falle einer zu mageren Mischung die Verbrennung unterstützt.

04.05.1981
DrW/MJ

Claims

Anwaltsakte: P 684

PATENTANSPRÜCHE

( 1 .J Einrichtung zum Verbrennen eines flüssigen Abstoffes (Abwasser, Ablauge oder dergl.), beispielsweise aus einem Schweröl und einem anderen, kohlenstoffreichen Gut bestehend, unter Zufügen von Wasser, insbesondere eines als "sludge" bezeichneten Stoffes, der im Mittel J>Q # Wasser enthält, gekennzeichnet durch die Kombination der folgenden Merkmale:

a) Es sind besondere Mittel zum Verbrennen des Abstoffes vorgesehen, mit einem Brenner mit Zerstäuberkopf, vorzugsweise gemäß der belgischen Patentanmeldung 200.461 vom 5. Mai 198ü sowie mit dessen Zubehör, insbesondere einar Pumpe und Speiseleitungen sowie mit einer Zündvorrichtung;

b) Es ist eine Aufbereitungseinrichtung vorgesehen, mit einem Pufferbehälter für den dem Brenner zuzuführenden Brennstoff sowie mit Organen zum Ergeänzen von Bestandteilen des Brennstoffes und zum Heranführen des Brennstoffes zum Brenner;

c) Es ist eine Vorrichtung vorgesehen, die dem Regeln der Anteile von Wasser und Abstoff in dem dem Brenner zuzuführenden Brennstoff dient, ferner der Regulierung der Zusammensetzung dieses Brennstoffes durch ZufUgung von Wasser oder brennbarem öl in Abhängigkeit von den Eigenschaften der schließlich erhaltenen Mischung, vorzugsweise gesM&ß der belgischen Patent« anmeldung 200.460 vom 5· Mai 1980j

d) Es sind Verbindungaleitungen für die vorgenannten Organe sowie Ventile und anderes, in solchen Rohrleitungen übliches Zubehör vorgesehen.
2. Einrichtung nach Anspruoh 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Pufferbehälter der Aufbereitungseinrichtung aus einer Kammer besteht, die insbesondere, an ihrem oberen Teil angeschlossen, einen Wasserzulauf aufweist, einen Überlauf, eine Belüftungsöffnung sowie eine Zuleitung für den Abstoff, die ferner an ihrem unteren Bereich eine Leitung für das entstandene, brennbare Gemisch enthält, daß diese Leitung eine Mischpumpe sowie die Regeleinrichtrung aufweist, und den Behälter über ein in seinem oberen Bereich angeordnetes Filter wieder speist,
J5. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Pufferbehälter mit einem Heizschlangen-Vorwärmer ausgerüstet ist, der sieh im unteren Bereich des Innenraumes befindet und der von außerhalb des Innenraumes her mit Dampf beschickt wird«
4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Pufferbehälter zwei Thermostatet aufweist, deren einer die Temperatur des Inhaltes des Pufferbehälters regelt und deren anderer die Minimaltemperatur.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Pufferbehälter einen Regler für sehr niedriges Niveau aufweist, um ein Freilegen der Heizschlangen zu verhindern, einen Regler für niedriges Niveau, der die Speisung des Behälters mit "sludge" oder Schweröl regeltj und einem Regler für hohes Niveau, der die speisung des Behälters abstellt.
6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Pufferbehälter mit zwei Thermostaten ausgerüstet 1st, deren einer die Temperatur der im Behälter vorliegenden Mischung und deren anderer die Minimaltemperatur regelt und die Uiswälzpumpe sowie das Anlassen des Brenners steuert.

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7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Speisepumpe des Brenners eine volumetrisohe Pumpe mit regelbarer Drehzahl ist und in der Größenordnung von wenigstens 200 Upm betreibbar ist.
8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischpumpe oder Umwälzpumpe einen Durchsatz aufweist, der wenigstens das 30- bis 50-fache des Brenners beträgt.

04.05.1981
Dr-W/MJ