DE3232648C2

DE3232648C2 - Device for burning exhaust air containing combustible substances with the admixture of a fuel gas

Info

Publication number: DE3232648C2
Application number: DE19823232648
Authority: DE
Inventors: Werner 4018 Langenfeld Luz
Original assignee: Individual
Current assignee: LUZ WERNER 5068 ODENTHAL-ERBERICH DE
Priority date: 1982-09-02
Filing date: 1982-09-02
Publication date: 1986-07-31
Also published as: DE3232648A1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Verbrennen von brennbare Stoffe enthaltender Abluft. Die Vermischung der Abluft mit Brenngas erfolgt in einer Venturidüse, an die sich ein Diffusor anschließt. Dadurch ergibt sich eine sehr schnelle und intensive Vermischung, die den Betrieb der Vorrichtung bei niedrigeren Temperaturen als bisher üblich zuläßt. Außerdem können die Abmessungen der Vorrichtung im Vergleich zu herkömmlichen Vorrichtungen erheblich reduziert werden.The invention relates to a device for burning exhaust air containing combustible substances. The exhaust air is mixed with fuel gas in a Venturi nozzle to which a diffuser is attached. This results in very rapid and intensive mixing, which allows the device to be operated at lower temperatures than has hitherto been the norm. In addition, the size of the device can be reduced significantly compared to conventional devices.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Verbrennen von brennbare Stoffe enthaltender Abluft unter Beimischung eines Brenngases mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The invention relates to a device for burning exhaust air containing combustible substances with the admixture of a fuel gas with the features of the preamble of claim 1.

Bei einer Vorrichtung dieser Art (DE-AS 27 24 937) ist man zur Erzielung eines hohen Reinheitsgrades der durch Verbrennung gereinigten Abluft bestrebt, die Abluft mit dem Brenngas intensiv zu mischen. Zu diesem Zweck wird bei der bekannten Vorrichtung die Brennkammer von einem Gehäuse mit der Grundform eines Trichters gebildet. Der im Grund des Trichters sich entwickelnden und von dem aus den kranzförmig angeordneten Auslässen austretenden Brenngas gespeisten Flamme wird in verschiedenen axialen Ebenen ein immer größeres Abluftvolumen beigemischt, wodurch die Temperatur in der Brennkammer stufenweise abnimmt. Für eine intensive Vermischung ist es erforderlich, daß die Einlaßöffnungen in den axial versetzten Ebenen der Gehäusewandung paarweise eine solche Orientierung haben, daß sie eintretenden Abluftstrahlen sich außerhalb der zentralen Gehäuseachse kreuzen. Diese Vorrichtung ist im Aufbau kompliziert.In a device of this type (DE-AS 27 24 937) is to achieve a high degree of purity of Exhaust air cleaned by incineration strives to mix the exhaust air intensively with the fuel gas. To this The purpose of the known device is the combustion chamber of a housing with the basic shape of a Funnel formed. The one that develops in the base of the funnel and from that the one arranged in a ring Flame fed by exiting fuel gas is always in different axial planes a larger volume of exhaust air is added, which gradually decreases the temperature in the combustion chamber. For intensive mixing it is necessary that the inlet openings in the axially offset planes of the Housing walls in pairs have such an orientation that they entering exhaust air jets outside cross the central housing axis. This device is complicated in structure.

Ferner ist eine Brennerdüse bekannt (US-PS 40 67 686), bei der gasförmiger Brennstoff unter gleichzeitigem Ansaugen von Brennluft nach dem Injektorprinzip über eine Venturidüse und einen Kanal, an dessen Ende ein kegelförmiger Staukörper angeordnet ist, der Brennkammer zugeführt wird. Für die Verbrennung von Schadstoffen in großen Luftvolumina ist dieser Brenner nicht eingerichtet.Furthermore, a burner nozzle is known (US-PS 40 67 686), in which gaseous fuel at the same time Sucking in combustion air according to the injector principle via a venturi nozzle and a channel on its The end of a conical baffle is arranged, which is fed to the combustion chamber. For burning This burner is not set up for pollutants in large volumes of air.

Aus der Praxis ist es ferner bekannt, Brenner zum Verbrennen von Abluft mit einem Zündbrenner auszustatten, der verhindert, daß die Flamme erlischt.It is also known from practice to equip burners for burning exhaust air with a pilot burner, which prevents the flame from going out.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Verbrennen von brennbare Stoffe enthaltender Abluft unter Beimischung eines Brenngases der gattungsgemäßen Art zu schaffen, die bei einem kompakten und einfachen Aufbau mit einer verhältnismäßig niedrigen Verbrennungstemperatur auskommt.The invention is based on the object of providing a device for burning combustible substances To create exhaust air with the admixture of a fuel gas of the generic type, which in a compact and simple structure with a relatively low combustion temperature.

Diese Aufgabe wird bei der Erfindung durch die Merkmale des Kennzeichens des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved in the invention by the features of the characterizing part of claim 1.

Bei der Erfindung beginnt die Verbrennung in der stromauf von der Venturidüse angeordneten Brennkammer in der der Zündbrenner die Grundlastwärme, die in der Größenordnung von 5 bis 10% der Gesamtwärmeleistung liegt, beisteuert. Der Zündbrenner verhindert, daß die Flamme in der Brennkammer ausgeht. Die vollständige Verbrennung der in der Abluft enthaltenen Schadstoffe findet allerdings erst stromab von der Brennkammer statt In dem Hochgeschwindigkeitsbereich der Venturidüse erfahren die Verbrennungsgsse und die Abluft eine spontane Erregung ihrer Moleküle, so daß sich in kürzester Zeit, 7- B. in weniger als 0,1 s, eine intensive Vermischung zwischen den Verbrennungsgasen und der Abluft und dementsprechend auch ein vollkommener Temperaturausgleich ergibt. Deshalb ist es möglich, die erfindungsgemäße Vorrichtung mit etwa um 40 K geringerer Temperatur bei gleichem Reinheitsgrad der verbrannten Abluft im Vergleich zur herkömmlichen Vorrichtung zu betreiben. Daraus ergibt sich nicht nur ein geringerer Bedarf an für die Verbrennung beizumischendem Brenngas, sondern wegen der geringeren Wärmebelastung auch eine längere Standzeit für die Vorrichtung. Die für die intensive Durchmischung von Verbrennungsgasen und Abluft benötigte hohe dynamische Energie in der Düse wird im Diffusor in statische Energie umgewandelt. Der Diffusor sorgt dafür, daß die noch nicht abgeschlossene Verbrennung der brennbaren Stoffe im Diffusor abgeschlossen wird, bevor die verbrannte Abluft den Diffusor verläßt.In the invention, the combustion begins in the combustion chamber arranged upstream of the Venturi nozzle in which the pilot burner provides the base load heat, which is in the order of magnitude of 5 to 10% of the total heat output lies, contributed. The pilot burner prevents that the flame in the combustion chamber goes out. The complete combustion of the contained in the exhaust air However, pollutants only take place downstream of the combustion chamber in the high-speed range the Venturi nozzle, the combustion gases and the exhaust air experience a spontaneous excitation of their molecules, so that in a very short time, e.g. in less than 0.1 s, there is intensive mixing between the combustion gases and the exhaust air and, accordingly, a complete temperature equalization. That's why it is possible to use the device according to the invention with about 40 K lower temperature with the same Degree of purity of the burned exhaust air compared to the conventional device to operate. From this it follows not only a lower need for fuel gas to be admixed for the combustion, but because of the lower thermal load and a longer service life for the device. The one for the intense Mixing of combustion gases and exhaust air required high dynamic energy in the nozzle is in the Diffuser converted into static energy. The diffuser ensures that the combustion is not yet completed the combustible substances in the diffuser is completed before the burned exhaust air enters the diffuser leaves.

Um den angestrebten hohen Reinheitsgrad der verbrannten Abluft mit möglichst wenig beizumischendem Brenngas zu erreichen, ist nach einer Ausgestaltung der Erfindung eine Regeleinrichtung vorgesehen, die in Abhängigkeit von der Verbrennungstemperatur im Diffusor die Brenngaszufuhr regelt. Mit einer solchen Regeleinrichtung wird in Abhängigkeit von dem Energiegehalt der brennbaren Stoffe der Abluft mehr oder weniger Brenngas beigemischt.In order to achieve the desired high degree of purity of the burned exhaust air with as little admixture as possible To achieve fuel gas, a control device is provided according to one embodiment of the invention, which as a function regulates the fuel gas supply from the combustion temperature in the diffuser. With such a control device becomes more or less depending on the energy content of the combustible substances in the exhaust air Combined fuel gas.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel schematisch darstellenden Zeichnung näher erläutert.
Über einen Zufuhrkanal, dessen Ende als Brennkammer 1 dient, wird die brennbare Stoffe enthaltende Abluft dem Brennerkopf 2 zentral zugeführt. In die Brennkammer 1 mündet der Auslauf eines zentral angeordneten Zündbrenners 3. Über den Zündbrenner 3 wird etwa 5 bis 10% der Gesamtwärmeleistung aufgebracht. Der Brenner 3 sorgt dafür, daß die Flamme der zu verbrennenden Gase (Brenngas und Abluft) nicht erlischt.In the following the invention is explained in more detail with reference to a drawing schematically showing an embodiment.
The exhaust air containing combustible substances is fed centrally to the burner head 2 via a feed channel, the end of which serves as a combustion chamber 1. The outlet of a centrally arranged pilot burner 3 flows into the combustion chamber 1. About 5 to 10% of the total heat output is applied via the pilot burner 3. The burner 3 ensures that the flame of the gases to be burned (fuel gas and exhaust air) does not go out.

Zwischen dem Brennerkopf 2 und dem Auslaß des Zündbrenners 3 sind in der Wandung der Brennkammer 1 kranzförmig mehrere Auslässe 4 für das der Abluft beizumischende Brenngas vorgesehen. Die Austrittsrichtung des Brenngases ist radial. Das Brenngas wird den Auslässen 4 über einen Zufuhrkanal 5 mit einem Ventil 6 zugeführt.Between the burner head 2 and the outlet of the pilot burner 3 are in the wall of the combustion chamber 1 provided in a ring several outlets 4 for the fuel gas to be admixed with the exhaust air. The direction of exit of the fuel gas is radial. The fuel gas will the outlets 4 via a feed channel 5 with a valve 6.

Der Brennerkopf 2 besteht als Venturidüse aus einer Düse 7 und einem sich daran stromab anschließenden Diffusor 8.The burner head 2 consists as a Venturi nozzle of a nozzle 7 and a downstream one adjoining it Diffuser 8.

Die Verbrennungstemperatur im Diffusor 8 wird von einem Temperaturfühler 9 erfaßt und an eine Regeleinrichtung 10 übertragen, die in Abhängigkeit von der Verbrennungstemperatur über das Ventil 6 den Anteil des beizumischenden Brenngases einstellt.The combustion temperature in the diffuser 8 is detected by a temperature sensor 9 and sent to a control device 10 transmitted, the proportion depending on the combustion temperature via the valve 6 of the fuel gas to be admixed.

Die über die Brennkammer 1 zugeführte Abluft wird bereits vor dem Brennerkopf 2 mit dem kranzförmig und radial eingedüsten Brenngas vorvermischt. Die für eine vollkommene Verbrennung angestrebte, intensive Vermischung findet im Hochgeschwindigkeitsbereich der Venturidüse, unter gleichzeiliger Verbrennung eines Teils der brennbaren Stoffe, statt. Im Bereich desThe exhaust air supplied via the combustion chamber 1 is already in the shape of a ring in front of the burner head 2 with the and radially injected fuel gas premixed. The intensive one aimed at for a perfect combustion Mixing takes place in the high-speed range of the Venturi nozzle, with simultaneous combustion of one Part of the flammable materials, instead. In the area of the

Diffusors 8 findet eine weitere Verbrennung mit weiterer Temperaturerhöhung und Volumenvergrößerung statt. Die Verbrennung ist abgeschlossen, bevor die Verbrennungsgase den Diffusor 8 verlassen.Diffuser 8 takes place further combustion with a further increase in temperature and volume increase instead of. The combustion is completed before the combustion gases leave the diffuser 8.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

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Claims

Patent claims:

1. Device for burning exhaust air containing combustible substances with the admixture of a Combustion gas with a combustion chamber, with a supply duct for the exhaust air leading to the combustion chamber and with outlets for the fuel gas arranged in a ring and opening into the combustion chamber, characterized in that a pilot burner is arranged in the combustion chamber and that a Venturi nozzle (7, 8) is provided downstream of the combustion chamber (1).

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that a control device (10) is provided is that regulates the fuel gas supply depending on the combustion temperature in the diffuser (8).