DK141827B - Fremgangsmåde ved forbrænding af brændstof, som udsprøjtes under dannelse af en i hovedsagen kegleformet flamme, samt brænder til udøvelse af fremgangsmåden. - Google Patents

Fremgangsmåde ved forbrænding af brændstof, som udsprøjtes under dannelse af en i hovedsagen kegleformet flamme, samt brænder til udøvelse af fremgangsmåden. Download PDF

Info

Publication number
DK141827B
DK141827B DK143771AA DK143771A DK141827B DK 141827 B DK141827 B DK 141827B DK 143771A A DK143771A A DK 143771AA DK 143771 A DK143771 A DK 143771A DK 141827 B DK141827 B DK 141827B
Authority
DK
Denmark
Prior art keywords
fuel
air
combustion
cone
burner
Prior art date
Application number
DK143771AA
Other languages
English (en)
Other versions
DK141827C (da
Inventor
Martti Ilmari Koelhi
Original Assignee
Collin Consult
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Collin Consult filed Critical Collin Consult
Publication of DK141827B publication Critical patent/DK141827B/da
Application granted granted Critical
Publication of DK141827C publication Critical patent/DK141827C/da

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23DBURNERS
    • F23D11/00Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23DBURNERS
    • F23D11/00Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space
    • F23D11/24Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space by pressurisation of the fuel before a nozzle through which it is sprayed by a substantial pressure reduction into a space

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Pre-Mixing And Non-Premixing Gas Burner (AREA)
  • Air Supply (AREA)
  • Nozzles For Spraying Of Liquid Fuel (AREA)
  • Pressure-Spray And Ultrasonic-Wave- Spray Burners (AREA)
  • Spray-Type Burners (AREA)

Description

fedbt I Β8Γ (II) FftEMLÆSGELSESSKRIFT 141827 v£5^ DANMARK lnt c'3 F 23 D 11/00 ;fc (21) Ansøgning nr. 1437/71 (22) Indleveret den 24. ΙΠΕΙΓ· 1971 f(23) Løbedag 24. mar. 1971 (44) Ansøgningen fremlagt og c
fremlæggelsesskriftet offentliggjort den 23- Jun. 1 QoG
DIREKTORATET FOR
PATENT-OG VAREMÆRKEVÆSENET (30) Prioritet begæret fra den
24. mar. 1970, 4010/70, LE
(71) R. COLLIN CONSULTING AB, Pack 200, Stockholm 70, SE.
(72) Opfinder: Martti Iltnar i Koelhi, Klevbergsvaegen 155* Stenhamra, SE.
(74) Fuldmægtig under sagens behandling:
Firmaet Chas. Hude.
(54) Fremgangsmåde ved forbrænding af brændstof, som udsprøjtes under dannelse af en 1 hovedsagen kegleformet flamme, samt brænder til udøvelse af fremgangsmåden.
Opfindelsen angår en fremgangsmåde af den i indledningen til krav 1 nævnte art samt et apparat til udøvelse af fremgangsmåden af den i indledningen til krav 9 nævnte art.
De urenheder, som slippes ud i atmosfæren fra anlæg, der fyres med fossile faste eller flydende brændstoffer, er blevet en stadig alvorligere trussel mod omgivelserne. I f.eks. oliefyrede anlæg til opvarmning af boliger, produktion af elektrisk energi o.s.v. inde- 2 141827 holder spildgassen sædvanligvis blandt andet sod, kulmonoxid, svovloxider og nitrogenoxider, der er et resultat af ufuldstændig forbrænding. Store anlæg udrustes nu om stunder med filteranordninger, der udskiller størstedelen, men derimod ikke al sod. De skadelige nitrogen- og svovloxider passerer derimod gennem sådanne filtre, og afgives til atmosfæren. I villaområder med særskilte ildsteder for hvert hus kan filtre og andre udskillere sædvanligvis ikke installeres af økonomiske grunde. Den eneste mulighed for at løse luftforureningsproblememe i sådanne områder, er derfor at indgribe direkte i selve forbrændingsprocessen, og det er derfor et ønskemål at kunne frembringe en forbrændingsproces, som er så fuldstændig, at hverken sod eller andre miljøforstyrrende forbrændingsprodukter opstår. Et tegn på at fuldstændig forbrænding finder sted, er at flammen farves blå, og man har derfor hidtil sat kræfterne ind på at gennemføre forbrændingsprocesserne på en sådan måde, at gulfarvning, som er et tegn på, at frit kul er til stede, elimineres i så høj grad som muligt.
For at forbedre forbrændingsprocessen i denne henseende og mindske risikoen for soddannelse, har det været nødvendigt i praksis, at eksperimentere med betydelige strømningshastigheder såvel af brændstoffet som af den tilførte forbrændingsluft. De høje hastigheder forværrer imidlertid flammestabiliteten betydelig med risiko for udblæsning af flammen. Desuden fås et generende højt støjniveau.
Trods væsentlige anstrengelser og foranstaltninger er der hidtil endnu ikke fremkommet brænderkonstruktioner, som specielt ved mindre anlæg på alle punkter kan siges at løse det til grund for opfindelsen liggende problem, nemlig med forbedret økonomi at frembringe en så fuldstændig forbrænding, at sodudveksling henholdsvis dannelse af destruktive kemiske stoffer, elimineres. Ved sodfri forbrænding er det muligt at gennemføre forbrændingen støkiometrisk, hvilket medfører en fordelagtig indvirkning på dannelsen af svovl-og nitrogenoxider. Således dannes der ikke SO^, men i stedet S02, hvilket medfører, at man kan undgå de korrosionsproblemer, som optræder på grund af dannelse af svovlsyre med fugtighed i røggassen.
Hidtil har man ment, at fuldstændig forbrænding bedst opnås ved, at man så hurtigt som muligt blander det udsprøjtede brændstof med forbrændingsluft og danner en kegle, som udgør en blanding af luft-og brændstof. I henhold til dette princip lader man luften strømme 3 141827 direkte ind mod udsprøjtningsstedet for brændslet i en retning, som danner en vinkel med brændstofstrålen. Det har nu ifølge opfindelsen overraskende vist sig, at man opnår en endnu bedre forbrænding, dersom man i begyndelsesstadiet af brændstofudsprøjtningen kan forhindre sammenblanding mellem brændstof og tilført forbrændingsluft, og dette er muligt ved den i krav l's kendetegnende del anførte fremgangsmåde.
Idet luftstrømmen viger uden om brændstofudsprøjtningsstedet, sprøjtes brændstoffet ud i en relativt rolig zone og udformes i en særdeles regelblindet konisk brændstofflamme og ved at lede luftstrømmen bort fra aksen i en strømning, der har form som en kegle eller skål, kan man ændre brændstofkeglens topvinkel, således at brændstofflammen fortrinsvis udvides samt bliver tyndere og mere fintfor-delt,inden den kommer i kontakt med og indblandes i luftkappen.
Ved at ændre trykforholdene omkring luftkappen, kan man på en simpel og særdeles bekvem måde påvirke forbrændingszonens form og dens radiale og aksiale udstrækning. Man kan således indstilles luftskålens dybde efter ønske og trække forbrændingszonen tilbage i retning mod indsprøjtningsstedet, og skålformen kan endog blive * så flad, at den nærmer sig skiveform, hvorved man opnår en virkningsgrad under forbrændingen, som nærmer sig den teoretisk mulige.
Ifølge opfindelsen kan trykforholdene omkring luftkappen hensigtsmæssigt styres på de i krav 2-5 anførte måder, hvorved luftstrømmens retning kan ændres efter ønske og ifølge opfindelsen opnås bedst mulig forbrænding, når retningen af luftstrømmen falder indenfor de i krav 6 angivne grænser og fortrinsvis er rettet, som angivet i krav 7. Forbrændingszonens placering i aksial retning kan ifølge opfindelsen bekvemt styres ved, som nævnt i krav 8, at opretholde et undertryk bagved brændstofudsprøjtningsstedet.
Brænderen ifølge opfindelsen til udøvelse af fremgangsmåden er ejendommelig ved det i krav 9 anførte. Det ses, at fremgangsmåden ifølge opfindelsen kan realiseres i en brænder af relativ enkel og billig konstruktion. Krav 10-15 angiver således let fremstillelige udførelsesformer, som ifølge opfindelsen har vist sig velegnede til opnåelse af en optimal forbrænding ved fremgangsmåden i-følge opfindelsen.
4 141827
Opfindelsen skal nedenfor nærmere forklares i forbindelse med et antal på tegningen skematiske Tiste udførelseseksempler for brænderen i-følge opfindelsen. På tegningen viser fig. 1 i perspektiv,delvis brudt,en primær tilstand for et fra en mundstykkeåbning i en brænder kegleformet udstrømmende brændstof og en tilsluttende koaksial kegle af forbrændingsluft, fig. 2 et perspektivisk billede, der illustrerer hvorledes brændstof-keglen på ydersiden påvirkes af et undertryk, der resulterer i en tiltagende keglevinkel, fig. 5 ligeledes i perspektiv samtidigt en brændstofkegle og en tilsluttende kegle af forbrændingsluft udsat for undertryk på ydersiderne, fig. 4 ligeledes i perspektiv og delvis i længdesnit en udførelsesform for brænderen ifølge opfindelsen, forsynet med organer som sætter atmosfæren udenfor keglerne i bevægelse for frembringelse og opretholdelse af det nødvendige undertryk, fig. 5 illustrerer,hvorledes man ved hjælp af tvangsstyring af luft retter denne i hensigtsmæssige, foretrukne og kritiske vinkler i forhold til brænderens radialplan, - fig. 6 viser, hvorledes man med brændere,f.eks. den i fig. 4 viste brænder, kan sætte den tvangsstyrede luft i rotation omkring brænderaksen, fig. 7 et længdesnit gennem en modificeret brænder ifølge opfindelsen, i hvilken man ved hjælp af ejektorvirkning. frembringer det ønskede undertryk, fig. 8 et aksialt delsnit gennem endnu en modificeret brænderkonstruktion ifølge opfindelsen med ekstremt langt tilbagetrukket forbrændingszone, fig. 9 en modifikation af udførelseseksemplet i fig. 6 og fig. 10 et aksialt snit gennem endnu en udførelsesform for brænderen 5 141827 ifølge opfindelsen.
Fig. 1 anskueliggør i overensstemmelse med opfindelsens hovedprincip primærtilstanden for et fra en brændstofåbning 10 i et konventielt brænd s to fmundstykke 11 udstrømmende brændstof. Det udsprøjtede brændstof danner en kegleformet brændstofhinde 12, som splittes i fine dråber. Brændstofkeglen 12 omgives af en konisk kappe 13 af forbrændingsluft, som strømmer ud gennem en passage 14 i en kappe 15 eller et lignende organ, som omgiver brændermundstykket 11. I praksis indvirker keglerne på hinanden og på den omgivende atmosfære, men for at lette forklaringen vises de i en teoretisk tilstand, hvorved man ser bort fra den nævnte indvirkning. Brændstofkeglen og/eller luftkeglen kan, selvom det ikke er vist figuren., rotere omkring deres respektive kegleakser enten i samme retning eller i modsatte retninger, og ligeledés alternativt med samme eller forskellige hastigheder. I praksis blandes imidlertid brændstoftågen med forbrændingsluften, og det på grund af strømningen opståede undertryk inden i keglerne har en tendens til at suge mdem sammen. Yed antænding af brændstof-luftblandingen ved hjælp af passende,i figuren ikke viste,tændanordninger, fås så en relativ lang, gult lysende flamme, som viser forbrænding af frit kul derved, at temperaturstigningen af brændstof-luftblandingen er for langsom. De ved denne forbrænding opnåede slutprodukter består af bl. a. S02, S0^, frit kul, d.v.s. sod og nitrogenoxider, som i overensstemmelse med hvad der indledningsvis er antydet, er miljøødelæggende.
Fig.2 viser samme brændermundstykke 11 som i fig. 1, men med den koniske kappe 15 fjernet og den koniske luftkappe 13 udeladt. I denne figur er endvidere med stiplede linier antydet brandstofkeglen i dens initialstilling. Figuren viser skematisk et udførelseseksempel på, hvorledes man ifølge opfindelsen sætter luften uden for den foran nævnte brændstofkegle 12 i bevægelse udad fra brænderaksen i pilenes 16 retning. I dette tilfælde forudsættes en med aksen koncentrisk ringspalte eller krans af huller, der er tilsluttet til en undertryks-kilde f.eks. en sugeventilator 17, hvis indsugningsåbning er betegnet med 18, og hvis udløbsåbning er betegnet med 19. Denne sugeblæser blæser den indsugede luft bort udenfor brænderen. Luftens derved bibragte bevægelse i retning af pilene 16 i zonen udenfor brændstofkeg- 141827 6 len 12 forårsager et undertryk, som resulterer i, at brændstofkeglen vides ud og får form som en skål 20, således som det fremgår af figuren, og herved udvides keglevinklen også væsentligt.
En spiralformet pil 21 antyder en strømningslinie, der viser, at brændstofskålen 20 i dette tilfælde roterer omkring sin akse, hvilket imidlertid ikke indebærer, at dette altid behøver at være tilfældet. Denne bevægelse kan f.eks. på kendt måde fås ved hjælp af tangentiale spor i mundstykket.
Fig. 3 viser skematisk, hvorledes man påvirker såvel brændstofkeglen som luftkeglen på den måde, som er beskrevet under henvisning til fig.
2. Her genfinder man således mundstykkeåbningen 10, mundstykket 11, kappen 15, den indsnævrede passage 14, initialkeglerne 12 og 13 for brændstof henholdsvis forbrændingsluft samt brændstofskålen 20. Omkring brændstofskålen 20 er i denne figur også vist en koaksial dermed beliggende forbrændingsluftskål 22. Med spiralformede pile 21 og 23 er antydet strømningslinier i de respektive skåle og visende, hvorledes f.eks. disse kan rotere. De med 16 i fig. 2 betegnede pile genfindes også og repræsenterer hensigtsmæssige bevægelsesretninger for den under bortsugning værende atmosfære fra den inden for pilenes modpunkter i hovedsagen beliggende zone, som er særlig interessant i forbindelse med opfindelsen. Af figuren fremgår også, hvorledes både brændstofkeglen 12 og forbrændingsluftkeglen 13 er udvidet væsentligt. Dette er resultatet af det undertryk, som frembringes i zonen nærmest rundt om brændstofåbningen på grund af den gennem luftpassagen 14 udstrømmende luft, og det undertryk, som endvidere opstår omkring forbrændingsluftkappen i området radialt uden for luftpassagen 14. Ved udvidelsen af keglevinklerne kommer skålene 20 og 22 til at falde sammen, hvorved der sker en koncentreret sammenblanding af luft og brændstof, som efter antænding giver en relativt stabil forbrændingszone. Ved tiltagende undertryk flyttes denne bagud i retning mod brændermundstykket og koncentreres radialt indad. I denne forbrændingszone sker en hurtigere forbrænding end i det i forbindelse med fig. 1 beskrevne tilfælde. Derved fås også en hurtigere temperaturforøgelse med undertrykkelse af soddannelse og dannelse af andre miljøforstyrrende slutprodukter.
Medens fig. 1-3 er beregnede til mere i princippet at forklare fremgangsmåden ifølge opfindelsen, viser fig. 4-10 mere konkret brændere til gennemførelse af fremgangsmåden ifølge opfindelsen, hvorved yderli- 141827 7 gere udførelsesformer for fremgangsmåden samtidig vil blive beskrevet.
I forbindelse med beskrivelsen af fig. 1-3 er fremgangsmåden ifølge opfindelsen til skabning af et undertryk uden for henholdsvis brændstof- og forbrændingsluftkeglen kun antydet og vist i princippet. Som kilde eller organ til at forskyde luften i de pågældende zoner under bevægelse i retning udad fra den fælles kegleakse er blot som eksempel blevet angivet en sugeventilator 17 eller et lignende organ, som må betragtes som en yderste primitiv udførelsesform til anvendelse ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen. Desuden er antydet en metode til samme formål med styret strømningsretning, uden at midlerne til gennemføring af denne metode er beskrevet i detaljer.
Por udøvelsen af fremgangsmåden ifølge opfindelsen er det særligt fordelagtigt, dersom man kan sætte forbrændingsluften og/eller brændstof-tågen i rotationsbevægelser. En sådan bevægelse bidrager nemlig til en mere effektiv sammenblanding af brændstoftåg en med forbrændingsluften. Et eksempel på en brænder, ved hjælp af hvilken denne udvikling af fremgangsmåden ifølge opfindelsen kan gennemføres, er vist i fig.
4, hvor 24 betegner et legeme,som omgiver et brandstofmundstykke 25, og som vider sig ud i retning mod brænderens udstrømningsende. Legemet 24 er forlænget med en rørdel 26, som samtidig danner kanal for brændstoffet og fæste for et antal skrueformet anbragte ledeskinner 27. Legemet 24 og dets forlængelse eller skaft 26 omgives af dobbeltrør, af hvilke det inderste er letegnet med 28 og det yderste med 29. Disse rør 28 og 29 er ved deres omkring mundstykket 25 beliggende ender forsynet med flanger 50 henholdsvis 31. Kellem legemet 24 med den forlængede rørdel 26 og inderrøret 28 findes en strømningskanal 32 for forbrændingsluft, der sættes i en roterende bevægelse af ledeskinnerne 27, således som angivet med pile 33. Som det endvidere fremgår af figuren,har strømningskanalen en indsnævret passage 34, hvori legemet 24 er indsat. Med denne luftpassage får forbrændingsluftstrømmen en gektorvirkning. Endvidere er der mellem rørene 28 og 29 dannet en forholdsvis snæver, ringformet kanal, igennem hvilken luft tvinges i retning af pilene 36 og ud gennem en ringformet spalte 37 mellem de to flanger 30 og 31.
Som det endvidere ses af figuren,strømmer brændstoffet ud af mundstykkeåbningen 35 under dannelse af den i fig. 3 viste brændstofskål 20.
8 141827
Den ved luftpassagen 34 udstrømmende, i rotation satte luft,danner en med brændstofskålen 20 delvis sammenfaldende skål 22, i lighed med hvad der er forklaret i forbindelse med fig. 3. Forbrændingsluft-skålen roterer i dette tilfælde omkring sin akse i forhold til brændstofskålen 20, således som antydet ved hjælp af pilen 33· Derved fås en intensiv sammenblanding af brændstof og luft og en hurtig forbrænding i overensstemmelse med fig. 3· Denne forbrænding kan imidlertid yderligere forbedres væsentligt, dersom man kan intensivere en recirkulation af hede røggasser og endnu ikke forbrændt brændstof-luftblanding. I fig. 4 vises en måde at frembringe en sådan recirkulation gennem hvirveldannelser i atmosfæren rundt om forbrændingszonen. Som det fremgår af figuren vil den tvangsmæssigt rettede luft, som strømmer ud gennem den ringformede spalte 37 i retning af pilene 36 ved ejektorvirkning sætte den nærmest værende luft i bevægelse i hvirvler, der er betegnet med 38,og som lægger sig ringformigt rundt om flangen 30. Denne hvirvelbevægelse inducerer atter sammen med gasbevægelsen i forbrændingszonen en meget intensiv hvirveldannelse betegnet med pilen 39, hvorved hed røggas recirkuleres til begyndelsen af forbrændingszonen. Derved vil de recirkulerede hede røggasser yderligere forøge temperaturen i forbrændingszonen, således at forbrændingen bliver yderst intensiv, o dermed også koncentreret i et forholdsvist snævert område omkring brænderaksen, samtidig med at forbrændingszonen føres nærmere til brændermundingen. En særlig vigtig faktor ved denne tilbagetrækning af forbrændings zonen er luftgennemstrømningen gennem luftpassagen 34. omkring legemet 24, hvilken strømning ved ejek-torvirkning frembringer et undertryk foran legemet 24 omkring brændstof-mundstykket 35. Det bemærkes endvidere at der i de to nu sammenfaldende skåle 20 og 22 samtidig opstår en recirkulation af hed røggas rettet mod brændstofåbningen. Disse hede forbrændingsgasser,bidrager naturligvis på samme måde som forud anført, til at intensivere forbrændingen i forbrændingszonen.
I forbindelse med opfindelsen har det vist sig, at vinklen mellem radialplanet og den tvangsrettede luftstrøm fra spalten mellem flangerne 30 og 31 er kritisk eller i det mindste bør holdes indenfor visse passende vinkelområder, for at der skal kunne opnås rimelige forbrændingsresultater. I det skematiske billede i fig. 5 er vist de to rør 28 og 29 med flangerne 31 og 30 danne en negativ vinkel på 20° med radialplanet som repræsenteres af linien 40. Denne vinkel på -20° er tillempet til det i fig. 4 viste eksempel. Forsøg har imidlertid vist, 9 141827 at det er muligt at tvangsrette gasstrømningen, så den danner en vinkel på mellem +10° og -60° med det nævnte plan, således som det fremgår af skemaet i fig. 5. Særligt hensigtsmæssigt er ifølge opfindelsen vinkelområdet fra +5° til -30° med radialplanet og udad fra aksen*
Det kan også være fordelagtigt yderligere samtidigt at tvangsrette gasstrømmen, så den danner en vinkel med radien i det nævnte radialplan, og som eksempel herpå henvises til den i perspektiv viste op-skåme brænder ifølge opfindelsen som ses i fig. 6. Pilene 41,som viser den tvangsrettede gasstrøm, er her rettede således, at de danner en vinkel med radien i det nævnte radialplan. En sådan tvangsrettet bevægelse kan f.eks. frembringes ved at sætte den gennem den mellem rørene 28 og 29 fremdrevne luft i en skrueformet bevægelse, og lade luften strømme ud i retning af pilene 41. ifølge et andet alternativ kan man udforme de indre kanter på flangerne 30 og 31 i spalten 37 med ledeskinnelignende organer eller erstatte spalten med en krans af orienterede huller 63, som vist i fig. 9, hvorved hullerne tvangs^ mæssigt styrer luften, så den danner den ønskede vinkel med radien.
I fig. 7 er skematisk vist endnu et udførelseseksenqpel for en brænder, i hvilken der i forbrændingsluftens strømningsvej er indbygget en ejek-toranordning, som er beregnet til at sænke trykket i området rundt om brænderspidsen og på ydersiden af brændstofluftskålen. I fig. 7 betegner 42 selve brændstofinundstykket , som er omgivet af et legeme 43, forbi hvis kant 44 forbrændingsluften strømmer i retning af pilene 45 gennem et omsluttende rør 46, der ender omtrent i højde med kanten 44 af legemet 43. Koaksialt med røret 46 er anbragt et ydre rør 47, således at der er dannet en ringformet strømningsspalte, i hvilken luft strømmer i retning af pilene 48. Yed enden af røret 47 er der i en krans anbragt kombinerede støtte- og afstandsorganer, som holder en ringf ormet udstrømningsdyse, der som en helhed er betegnet med 49, i en sådan afstand fra enden af røret 47, at der er dannet en ringformet åbning 50 mellem røret 47 og dysen 49. Yed Samvirken mellem luftstrømmene i inderrøret 46 og i spalten mellem dette og yderrøret 47 opstår der med 51 betegnede hvirvler i området rundt om brænderspidsen og på ydersiden af brændstof-luftskålen, idet hvirvlerne opstår på grund af et undertryk, der er dannet udenfor spalten 50 ved ejektorvirkning. Disse hvirvler består i hovedsagen af recirkuleret røggas, som medrives fra kontaktzonen mellem hvirvlerne 51 og kappen af skålen af den af pilene 52 repræsenterede forbrændingszone. Som det endvidere frem 10 141827 går af figuren, opstår der også en central recirkulation inden i forbrændingszonen, hvilket illustreres af de viste buede pile 53. Herved opnås en recirkulation af forbrændingsgas i retning mod brændstofskålens inderste spids, hvorved der fås en hurtigere ophedning af brændstoftågen og en deraf følgende hurtigere forbrænding. I denne figur er også, som et eksempel, indtegnet to poler X og Y for en elektrisk tændanordning for brændstoffet.
Fig. .8 viser halvdelen af endnu en modificeret brænderkonstruktion i-følge opfindelsen, i hvilken det i fig. 7 viste, centrale legeme 43 genfindes. Ted denne modificerede konstruktion ender et indre rør 54 i en vis afstand bagved kanten 44 af legemet 43. Et ydre rør 55 med en ring- eller kransformet ejektor 56 omgiver rørene 54 med en mellemliggende ringformet spalte 57, og ender i en vis afstand fra endefladen af legemet 43. Mellem legemet 43 og inderrøret 54 strømmer gennem en indsnævring 58 forbrændingsluft i retning af pilen 59 ud forbi enden af røret 54, hvor den rykkes radialt udad af den fra spalten 57 med højere impuls udstrømmende luft. Disse to luftstrømme fremkalder derefter tilsammen en ejektorvirkning ved passage af ejektoren 56, således at der frembringes en recirkulationshvirvel, som er antydet med pilen 60, og svarende til og virkende på samme måde som pilen 51 i fig. 7.
Den ved indsnævringen 58 i retning af pilen 59 udstrømmende og radialt udad afbøjede forbrændingsluftstrøm forårsager et undertryk foran endefladen af legemet 43 og rundt om dets kant 44. Dette undertryk bidrager til, at brændstoffilmen 61 trækkes udad og afbøjes bagud, hvorved den overraskende effektivt splittes i en yderst fin tåge, som suges bagom kanten 44 og dér blandes med forbrændingsluften. Forbrændingszonen vil så i bedste fald få en profil, som er vist ved den punkterede linie 62.
X fig. 10 er vist en yderligere modificeret udførelsesform for opfindelsen, som er forsynet med flere spalter for tvangsrettede luftstrømme, der danner forskellige vinkler med radialplanet. I figuren betegner 64 et centralt rør, i hvis ende der er indskudt et brændstofmundstykke 65. Koaksialt med røret 64 er endvidere anbragt to rør 66 og 67, og mellem disse rør er indrettet strømningspassager 68 og 69. Røret 64 er omkring mundstykket 65 udformet med ledeflader 70, som tilsammen med ledeflader 71 på røret 66 retter luftstrømmen i en af spal-

Claims (10)

141827 11 temundingen bestemt retning. Røret 66 er desuden forsynet med ledeflader 72, som sammen med ledeflader 73 på røret 67 retter luftstrømmen i en anden retning end den førstnævnte retning. Patentkrav.
1. Fremgangsmåde ved forbrænding af brændstof, som udsprøjtes under dannelse af en i hovedsagen kegleformet brændstofflamme, og ved hvilken forbrændingsluft ledes til forbrændingszonen gennem et med brændstofindsprøjtningsstedet koaksialt, i hovedsagen ringformet gennemstrømningsareal, kendetegnet ved, at man leder forbrændingsluften forbi brændstofindsprøjtningsstedet i en så stor radial afstand fra dette, at man undgår en umiddelbar sammenblanding af det derfra udsprøjtede brændstof og forbrændingsluften, samt at man retter forbrændingsluften bort fra brændstofkeglens akse, således at den nævnte luft i hovedsagen danner en kegle- eller skålformet kappe koaksialt med brændstofkeglen, idet man udnytter i og omkring luftkappen oprettede tryk til dels at ændre brændstofkeglens konusvinkel til frembringelse af intim kontakt og sammenblanding af brændstof med luftkappen og dels at give forbrændingszonen form som en med brændstofkeglen koaksial skål af ønsket dybde og radial udbredelse samt vedligeholde denne form under den aktuelle forbrændingsproces.'
2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at man påvirker tryktilstanden ved luftkappen ved kontinuerligt at bortsuge luft, f.eks. ved hjælp af en sugeblæser.
3. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at man påvirker tryktilstanden ved luftkappen ved at holde den til luftkappen tilsluttende atmosfære hovedsagelig i toroideformet hvirvelbevægelse rundt om aksen.
4. Fremgangsmåde ifølge krav 3, kendetegnet ved, at man til frembringelse af hvirvelbevægelsen påvirker den nævnte atmosfære ved hjælp af en tvangsmæssigt drevet, retningsstyret luftstrøm.
5. Fremgangsmåde ifølge krav 2-4, kendetegnet ved, at man opretholder tryktilstanden ved kombineret sugning og tvangsmæs- ---12 141827 sigt drevet, retningsstyret luftstrøm.
6. Fremgangsmåde ifølge krav 4-5, kendetegnet ved, at luftstrømmen danner en vinkel på mellem +10° og 4 60°, hensigtsmæssigt +5° til -Ϊ-300, fortrinsvis ca. +20° i forhold til den nævnte akses radialplan og bort fra aksen.
7. Fremgangsmåde ifølge krav 6, kendetegnet ved, at luftstrømmen desuden rettes tangentialt i det nævnte radialplan (fig. 6).
8. Fremgangsmåde ifølge krav 1-7, kendetegnet ved, at man holder forbrændingszonen forskudt bagud fra brændstofudsprøjtningsstedet, ved at man opretholder et undertryk bag ved dette sted.
9. Brænder til udøvelse af fremgangsmåden ifølge krav 1-8 og bestående af et brændstofmundstykke forsynet med en brændstofåbning, fra hvilken brændstof udsprøjtes i en i hovedsagen kegleformet brændstofflamme, samt en omkring brændstofmundstykket anbragt ringformet luftgennemstrømningsspalte, gennem hvilken forbrændingsluft tilføres forbrændingszonen, kendetegnet ved, at luftgennemstrømningspassagen (14,34,45,68) forbi brændstofmundstykket (11,25,42,65) er beliggende i en så stor radial afstand fra brændstofåbningen (10,35), at man under drift undgår en umiddelbar sammenblanding af det derfra udsprøjtede brændstof (12) og forbrændingsluften (13), samt at brænderkonstruktionen er således indrettet, at den retter forbrændingsluften bort fra brændstofkeglens akse under dannelse af en i hovedsagen kegle- eller skålformet kappe (22), og således at der i og omkring luftkappen opstår tryk, som dels forandrer brændstofkeglens (12) konusvinkel til opnåelse af intim kontakt og sammenblanding af brændstof med luftkappen (13) og dels giver forbrændingszonen form af en med brændstofkeglen koaksial skål (20) med ønsket dybde og radial udbredelse samt vedligeholder denne form under den aktuelle forbrændingsproces.
10. Brænder ifølge krav 9, kendetegnet ved, at luftgennemstrømningspassagens (34) begrænsningsflader såsom vægge, kanter og lignende dele (24,43,71) er indrettede til at lede strømmen af forbrændingsluft bort fra brændstofkeglens akse.
DK143771AA 1970-03-24 1971-03-24 Fremgangsmåde ved forbrænding af brændstof, som udsprøjtes under dannelse af en i hovedsagen kegleformet flamme, samt brænder til udøvelse af fremgangsmåden. DK141827B (da)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE401070 1970-03-24
SE7004010A SE410218B (sv) 1970-03-24 1970-03-24 Brennare

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DK141827B true DK141827B (da) 1980-06-23
DK141827C DK141827C (da) 1980-11-10

Family

ID=20263333

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DK143771AA DK141827B (da) 1970-03-24 1971-03-24 Fremgangsmåde ved forbrænding af brændstof, som udsprøjtes under dannelse af en i hovedsagen kegleformet flamme, samt brænder til udøvelse af fremgangsmåden.

Country Status (15)

Country Link
US (1) US3758258A (da)
JP (1) JPS5544281B1 (da)
AT (1) AT319451B (da)
BE (1) BE764767A (da)
CA (1) CA934286A (da)
CH (1) CH558501A (da)
DE (1) DE2113659C2 (da)
DK (1) DK141827B (da)
ES (1) ES196846Y (da)
FI (1) FI52769C (da)
FR (1) FR2085029A5 (da)
GB (1) GB1351212A (da)
NL (1) NL7103900A (da)
NO (1) NO130202B (da)
SE (1) SE410218B (da)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3880354A (en) * 1971-12-23 1975-04-29 Chemetron Corp Method and apparatus for controlling heat effect in metal cutting operations
JPS5222131B2 (da) * 1973-04-23 1977-06-15
NL155937B (nl) * 1973-08-09 1978-02-15 Inst Gaza Akademii Nauk Ukrain Brander, bestaande uit een buisvormige mengkamer.
US4105163A (en) * 1976-10-27 1978-08-08 General Electric Company Fuel nozzle for gas turbines
CA1159356A (en) * 1979-10-25 1983-12-27 Kurt Skoog Method and device for producing microdroplets of fluid
US4618323A (en) * 1980-02-19 1986-10-21 Southers California Edison Method and burner tip for suppressing emissions of nitrogen oxides
US4361285A (en) * 1980-06-03 1982-11-30 Fluid Kinetics, Inc. Mixing nozzle
US4410140A (en) * 1981-04-30 1983-10-18 Hauck Manufacturing Company Atomizer and method
US6983645B2 (en) * 2002-08-06 2006-01-10 Southwest Research Institute Method for accelerated aging of catalytic converters incorporating engine cold start simulation
US20040007056A1 (en) * 2001-08-06 2004-01-15 Webb Cynthia C. Method for testing catalytic converter durability
US7412335B2 (en) 2002-08-06 2008-08-12 Southwest Research Institute Component evaluations using non-engine based test system
US7748976B2 (en) * 2005-03-17 2010-07-06 Southwest Research Institute Use of recirculated exhaust gas in a burner-based exhaust generation system for reduced fuel consumption and for cooling
US8425224B2 (en) 2005-03-17 2013-04-23 Southwest Research Institute Mass air flow compensation for burner-based exhaust gas generation system
US20070039381A1 (en) * 2005-08-05 2007-02-22 Timmons Suzanne A Secondary Air Injector For Use With Exhaust Gas Simulation System
US8052418B2 (en) * 2008-09-05 2011-11-08 Energy Efficiency Solutions, Llc Oil burning system
US20100291492A1 (en) * 2009-05-12 2010-11-18 John Zink Company, Llc Air flare apparatus and method
US10697639B2 (en) 2017-03-16 2020-06-30 General Electric Compamy Dual-fuel fuel nozzle with liquid fuel tip

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US836219A (en) * 1903-01-26 1906-11-20 Charles G Hawley Process of burning fuel.
US2515845A (en) * 1946-06-25 1950-07-18 Shell Dev Flame pocket fluid fuel burner
US2986206A (en) * 1957-02-28 1961-05-30 Shell Oil Co Combustion device for liquid fuel
FR1094871A (fr) * 1959-01-22 1955-05-25 Thomson Houston Comp Francaise Perfectionnements aux appareils de combustion à combustible injecté
DE1229226B (de) * 1960-07-19 1966-11-24 Indugas Ges Fuer Ind Gasverwen Industriebrenner mit rekuperativer Brennmittelvorwaermung
GB892151A (en) * 1960-10-05 1962-03-21 Bengt Rudolf Holtback Apparatus for burning liquid or gaseous fuels on the recirculation principle
FR1297465A (fr) * 1961-08-10 1962-06-29 Procédé et appareil de pulvérisation pour la réalisation de revêtements de vernis, de peinture ou de métal
US3275057A (en) * 1964-07-01 1966-09-27 Hotwork Ltd Tunnel burners
US3576384A (en) * 1968-11-29 1971-04-27 British American Oil Co Multinozzle system for vortex burners

Also Published As

Publication number Publication date
NL7103900A (da) 1971-09-28
DE2113659C2 (de) 1984-07-05
DE2113659A1 (de) 1971-10-14
JPS5544281B1 (da) 1980-11-11
FR2085029A5 (da) 1971-12-17
AT319451B (de) 1974-12-27
CA934286A (en) 1973-09-25
US3758258A (en) 1973-09-11
FI52769B (da) 1977-08-01
DK141827C (da) 1980-11-10
ES196846U (es) 1975-04-16
CH558501A (de) 1975-01-31
SE410218B (sv) 1979-10-01
BE764767A (fr) 1971-08-16
NO130202B (da) 1974-07-22
ES196846Y (es) 1975-08-16
GB1351212A (en) 1974-04-24
FI52769C (fi) 1977-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DK141827B (da) Fremgangsmåde ved forbrænding af brændstof, som udsprøjtes under dannelse af en i hovedsagen kegleformet flamme, samt brænder til udøvelse af fremgangsmåden.
JP2544662B2 (ja) バ―ナ―
AU2003212026B2 (en) Nox-reduced combustion of concentrated coal streams
ES2232866T3 (es) Quemador de combustion y dispositivo de combustion correspondiente.
RU2104443C1 (ru) Способ и устройство для сжигания пылевидного топлива
JPH05231617A (ja) 低NOx短火炎バーナー
ES2601702T3 (es) Combustión con reducido carbono en la ceniza
NO158993B (no) Fremgangsmaate ved fremstilling av en gel.
WO2011134388A1 (zh) 一种煤粉燃烧器及包括该煤粉燃烧器的煤粉锅炉
TW200306884A (en) Low NOx combustion
US3775039A (en) Burners for liquid or gaseous fuels
US2219696A (en) Art of combustion
SU1280271A1 (ru) Горелка
JP2002228107A (ja) 微粉炭バーナ
KR20000062699A (ko) 미분탄 연소 버너 및 미분탄 연소 장치
EP1243850B1 (en) Combustion head for a fuel oil burner
US5535686A (en) Burner for tangentially fired boiler
CN201688400U (zh) 一种煤粉燃烧器及包括该煤粉燃烧器的煤粉锅炉
US3864073A (en) Method for combustion fuels which are ejected from an orifice in a manner to form a substantially conically shaped curtain of fuel and a device for putting the method into effect
CN218846118U (zh) 一种多旋流强制混合多级给氧式燃烧机
JP2519923B2 (ja) 微粉炭燃焼装置
US4019851A (en) High energy arc ignitor for burner
SU802707A1 (ru) Газомазутна плоскопламенна горелка
JP2001082705A (ja) 微粉燃料燃焼バーナ、ボイラ、及び微粉燃料燃焼方法
JPS58127007A (ja) 液体燃料の燃焼装置

Legal Events

Date Code Title Description
PBP Patent lapsed