DE821991C

DE821991C - Method and device for achieving the largest flame lengths and for regulating the same, in particular for industrial winners

Info

Publication number: DE821991C
Application number: DEP7522A
Authority: DE
Inventors: Josef Rohm
Original assignee: Indugas Ind & Gasofen Bauges M
Current assignee: Indugas Ind & Gasofen Bauges M
Priority date: 1948-10-02
Filing date: 1948-10-02
Publication date: 1951-11-22

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Erzielung größter Flammenlängen und zur Regelung derselben, insbesondere bei Industriebrennern bfan laut heute Brenner, welche eine kurze, heiße Flamme, und solche, die eine mehr oder weniger lange, milde Flamme ergeben. Es sind auch Breinierbauarteii bekannt, insbesondere für gasförmige Breinistoffe, die bei gleichbleibendem Lufti.il>erschuß eine Regelung der Flammenlänge dadurch gestatten, daß sie ihrer Bauart und Betriebsweise nach eine Vereinigung des kurzflammigen Brenners mit Vormischung und des langflammigen Parallelstrombrenners darstellen.Method and device for achieving the greatest flame lengths and to regulate the same, especially with industrial burners bfan according to today burner, some with a short, hot flame, and some with a more or less long, mild one Flame surrendered. Breinierbauarteii are also known, especially for gaseous ones Pulp substances which, with constant air flow, regulate the length of the flame by allowing them to form an association according to their design and mode of operation the short-flame burner with premix and the long-flame parallel flow burner represent.

Es ist bekannt, <laß das Flammenbild überwiegend vom Grade der Durchmischung von Brennstoff und Luft im oder unmittelbar hinter dem Brenner in dein Sinne beeinflußt wird, daß die Flamme bei vollkommenster Mischung am kürzesten ist.It is known, <let the flame picture predominantly from the degree of Mixing of fuel and air in or immediately behind the burner in your senses are influenced so that the flame is shortest with the most perfect mixture is.

Bisher versuchte man die Verbrennung dadurch zu verzögern, claß man z. 13. bei gasförmigem Brennstoff diesen und die Luft parallel zueinander mit möglichst gleicher Geschwindigkeit aus dem Brenqer austreten ließ und so parallel zueinander liegende Gas- und Luftsträhnen erzeugte, deren Durchtnischung und Verbrennung erst über eine längere Wegstrecke erfolgte. Naturgemäß sind die Gas- und Luftsträhnen besonders bei Brennern mit kleiner Leistung sehr dünn und demzufolge auch die Flammenlänge für viele Ansprüche zu kurz.So far, attempts have been made to delay the combustion by claß z. 13. In the case of gaseous fuel, this and the air were allowed to escape from the burner parallel to one another at the same speed as possible and thus generated streams of gas and air lying parallel to one another, which were mixed and burned only over a longer distance. Naturally, the streams of gas and air are very thin, especially in the case of low-power burners, and consequently the flame length is too short for many requirements.

Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zu dessen Durchführung zur Erzielung größter Flammenlängen und zu deren Regelung, insbesondere bei Industriegasbrennern. Das Verfahren gemäß dem Gegenstand der Erfindung besteht darin, daß die Gas- (Brennstoff-) und Luftsträhnen periodisch in der Strömungsrichtung pfropfenartig mit regelbarer Pfropfenlänge, unvermischt oder in regelbarer Menge teilweise vorgemischt, den Brenner hintereinander verlassen und in den Verbrennungsraum eintreten. Durch die Regelbarkeit der Gas-(Brennstoff-) und Luftpfropfenlängen, deren Dicke dem Querschnitt des Brennmundstückes beim Verlassen desselben entspricht, sowie durch die Möglichkeit, die Gas- undLuftpfropfen mehr oder weniger vorzumischen, kann die Flammenlänge sowie der Verlauf der Verbrennung weitestgehend beeinflußt und die Flamme auch bei Luftüberschuß so lang gezogen werden, daß die Verbrennungstemperatur eben noch oberhalb der Zündtemperatur des Gemisches liegt. Es ist in weiterer Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes auch möglich, entweder Gas (Brennstoff) oder die Luft in stetigem, gleichbleibendem Strome durch den Brenner zu schicken und nur den anderen Brenngemischanteil in einer beliebig periodisch schwankenden Menge, so daß er an- und abschwillt derart, daß das Gesamtverhältnis vonGas (Brennstoff) undLuft der gewünschten Rauchgaszusammensetzung entspricht. Diese :Arbeitsweise wird man vor allem z. B. bei Halbgasfeuerungen anwenden, indem man die Zweitluft in schwankender Menge zuteilt, da es technisch schwierig ist, den Halbgasstrom in den erforderlichen kurzen Abständen an- und abzustellen.The object of the present invention relates to a method and a device for its implementation to achieve the greatest flame lengths and to regulate them, especially in the case of industrial gas burners. The procedure according to the The object of the invention is that the gas (fuel) and air streams periodically plug-like in the direction of flow with adjustable Plug length, unmixed or partially premixed in a controllable quantity, the burners one after the other leave and enter the combustion chamber. The controllability of the gas (fuel) and air plug lengths, the thickness of which corresponds to the cross section of the nosepiece when leaving of the same, as well as by the possibility of the gas and air plugs more or less, the length of the flame as well as the course of the combustion can be pre-mixed influenced as far as possible and the flame can be drawn so long, even if there is excess air, that the combustion temperature is just above the ignition temperature of the mixture lies. In a further embodiment of the subject matter of the invention, it is also possible either gas (fuel) or air in a steady, constant stream through to send the burner and only the other proportion of fuel mixture in any one periodically fluctuating amount, so that it increases and decreases in such a way that the overall ratio of gas (fuel) and air corresponds to the desired flue gas composition. This: working method is mainly z. B. apply to half gas firing by the secondary air is distributed in a fluctuating amount, as it is technically difficult turn the half gas flow on and off at the required short intervals.

Bei 01- und Kohlenstaubbrennern ist das Verfahren in gleicher Weise wie bei Gasbrennern anwendbar, lediglich die Vorrichtungen zur Durchführung desselben sind der Eigenart dieser Brennstoffe anzupassen.In the case of oil and pulverized coal burners, the method can be used in the same way as with gas burners, only the devices for carrying it out have to be adapted to the nature of these fuels.

In der Zeichnung sind einige Ausführungsformen beispielsweise und schematisch für Gas als Brennstoa dargestellt. Durch die nachfolgende Beschreibung wird eine Vorrichtung zur Erzielung eines Verfahrens gemäß dem Gegenstande der Erfindung näher erläutert.In the drawing, some embodiments are for example and shown schematically for gas as fuel. Through the following description is an apparatus for achieving a method according to the subject matter of the invention explained in more detail.

Abb. i stellt eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens im lotrechten Schnitt für einen Gasbrenner dar. In der Gasleitung i und der Luftleitung 2 ist je eine Unterbrechervorrichtung 3, im dargestellten Fall Drosselklappen, die auf einer gemeinsamen Welle q. befestigt sind, eingebaut. Die Stellung der Drosselklappen zueinander ist dabei so gewählt, daß die Gasleitung gesperrt ist, wenn der Durchgang durch die Luftleitung frei ist und umgekehrt. Mittels beliebiger Kraftquelle und Antriebsmittel, z. B. Riemenscheibe 5, werden die Drosselklappen 3 in Umdrehungen versetzt und dadurch die Gas- und Luftströmung in wellenförmiger Stärke, bei Drosselklappen nach einer Sinuskurve, dem Brenner 6 zugeführt. Die Umdrehungszahl ist zweckmäßig regelbar, damit sie allen Verhältnissen angepaßt werden kann. Aus dem gleichen Grunde sind für die Gas- und die Luftleitung Nebenschlußleitungen 7 und 23 angeordnet, welche ebenso wie die Hauptleitungen jeweils mit Regel- und Absperrorgan y ausgestattet sind. Statt der Nebenschlußleitungen 7 und 8 kann eine, jedoch dann unveränderliche Grundlast auch dadurch erreicht werden, daß die Drosselklappen 3 mit Spiel eingepaßt oder mit entsprechenden Aussparungen versehen sind. Die in Abb. i gezeigte Usführungsform kann sinngemäß auch für eine Gruppe von Brennern Verwendung finden, indem die Unterbrechungsorgane und Umgehungsleitungen in die Hauptleitungen eingebaut werden.Fig. I shows a device for carrying out the method in vertical section for a gas burner. In the gas line i and the air line 2 is an interrupter device 3, in the illustrated case throttle valves, the on a common shaft q. are attached, built in. The position of the throttle valves to each other is chosen so that the gas line is blocked when the passage is free through the air duct and vice versa. Using any source of power and Drive means, e.g. B. pulley 5, the throttle valve 3 in revolutions offset and thereby the gas and air flow in undulating strength, with throttle valves fed to the burner 6 according to a sinusoidal curve. The number of revolutions is appropriate adjustable so that it can be adapted to all conditions. For the same reason shunt lines 7 and 23 are arranged for the gas and air lines, which, like the main lines, are each equipped with a control and shut-off device y are. Instead of the shunt lines 7 and 8, one, but then unchangeable Base load can also be achieved in that the throttle valve 3 fitted with play or are provided with corresponding recesses. The form of implementation shown in Fig. I can also be used for a group of burners by the interruption organs and bypass lines are built into the main lines.

In Abb. 2 ist ein Ausführungsbeispiel schematisch im Aufriß dargestellt, wobei die Gasmenge in gleichbleibender, die Luft jedoch in schwankender Stärke den Brennern zugeführt wird. Als Unterbrecherorgan ist hier z. B. eine Schlitzscheibe io, welche über einer feststehenden, gleichartig geschlitzten Scheibe i i sich dreht, angedeutet, und als treibende Kraft dient im dargestellten Fall die Strömungsenergie der Luft, welche mittels eines Flügelrades 12 die Welle 13 in Drehung versetzt. Die "Teilmenge der Luft, welche zur Verflachung der Luftstromstärkewellen in stetigem Strome durchfließen soll, kann beispielsweise dadurch geregelt werden, daß der Abstand zwischen der rotierenden Schlitzscheibe io und der Festscheibe 11 verändert wird. Es können auch bei dieser Anordnung eine Nebenschlußleitung sowie Einrichtungen zur Regelung der Umdrehungsgeschwindigkeit der rotierenden Scheibe io angebracht werden, wie es auch möglich ist, die Luft im stetigen, dagegen das Gas im unterbrochenen Strome dein Brenner zuzuführen.In Fig. 2 an embodiment is shown schematically in elevation, whereby the amount of gas is constant, but the amount of air is fluctuating Burners is supplied. As an interrupter here z. B. a slotted disc io, which rotates over a fixed, identically slotted disc i i, indicated, and the driving force in the illustrated case is the flow energy the air, which rotates the shaft 13 by means of an impeller 12. The "subset of air which is used to flatten the airflow waves in steady Currents to flow through can be regulated, for example, by the fact that the distance between the rotating slotted disk io and the fixed disk 11 is changed. With this arrangement, too, a shunt line and facilities to regulate the speed of rotation of the rotating disk io attached as it is also possible, the air in the steady, on the other hand the gas in the interrupted To feed currents to your burner.

Schließlich wird in Abb.3 noch beispielsweise eine Ausführungsform im lotrechten Schnitt gezeigt, bei der die Strömungsenergie der Verbrennungsluft im Nebenluftkanal 14 ein Flügelrad 15 betreibt, auf dessen Welle 16 im Hauptluftkanal 17 eine Unterbrecherscheibe 1!3 fest aufgekeilt ist. Da das Flammenbild durch die Vergrößerung der im stetigen Strome fließenden Luftmenge und durch die damit verbundene Erhöhung der Drehzahl, die wiederum eine Verkürzung der einzelnen Luftstöße bewirkt, im gleichen Sinne beeinflußt wird, ist diese Ausführungsform gegebenenfalls besonders vorteilhaft.Finally, an example of an embodiment is shown in Fig. 3 shown in vertical section, where the flow energy of the combustion air an impeller 15 operates in the secondary air duct 14, on its shaft 16 in the main air duct 17 an interrupter disk 1! 3 is firmly wedged. Since the flame image is caused by the Increase in the amount of air flowing in the steady stream and through the associated Increasing the speed, which in turn causes the individual puffs of air to be shortened, is influenced in the same sense, this embodiment is possibly special advantageous.

Dem Sinne der Erfindung entsprechend, bestehen die Möglichkeiten zur Durchführung des Verfahrens, die Strömungsenergie des Gases zum Antrieb des Unterbrecherorgans in der Luftleitung heranzuziehen oder umgekehrt, ferner Bauarten des Unterbrecherorgans als hin und her bewegter Voll- und Schlitzschieber, als Zellenrad, Drehkolbenschieber, Tellerventil und anderer an sich bekannter Absperrorgane.According to the meaning of the invention, there are options for Implementation of the method, the flow energy of the gas to drive the interrupter element to be used in the air line or vice versa, also types of the interrupter element as a full and slotted slide valve moving back and forth, as a cell wheel, rotary piston valve, Disk valve and other shut-off devices known per se.

Claims

PATENT CLAIMS: i. A method for achieving the greatest flame lengths and for regulating the same, especially in industrial gas burners, characterized in that fuel and air are periodically fed to the combustion chamber from the burner, one behind the other, like a plug with adjustable plug length, unmixed or partially premixed in an adjustable.,% L.tightness will.

2. Procedure according to claim i, characterized in that the one fuel mixture portion in the steady, constant currents, the other with periodically fluctuating Amount from the burner to be fed into the combustion chamber.

3. Device for Implementation of the method according to one of Claims t and 2, characterized in that that the periodically acting feed device is supplied by any power source, such as B. by the flow energy of the fuel or the combustion shift. Singly or driven in groups. .

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that that the periodically acting feed device for a single burner or is installed in the supply line of an entire group.

5. Device according to one of claims 3 and 4, characterized in that for furnace with traveling Fire the periodically acting feed devices designed to be movable are.