DK145997B - Forgasningsbraender - Google Patents

Description

i 145997

Opfindelsen angår en forgasningsbrænder af den i indledningen til krav 1 angivne art.

En sådan forgasningsbrænder er kendt. Den kendte forgasnings-brænder er imidlertid ikke kontinuerligt regulerbar (DE fremlæggel-5 sesskrift 22 60 586).

Opfindelsen har til opgave at udforme en forgasningsbrænder af den i indledningen til krav 1 angivne art således, at den er kontinuerligt regulerbar, kan drives særlig sod- og skadestoffattigt med under normale betingelser flydende brændsel samt pi fordelagtig 10 måde kan anvendes navnlig som varmefrembringer, fx. som varmekilde til opvarmningsanlæg.

Ifølge opfindelsen løses denne opgave ved den i den kendetegnende del af krav 1 angivne udformning.

Som følge af den homogene blanding af den frembragte brænd-15 bare gas med en næsten støkiometrisk luftmængde forbrænder blandingen i sammenligning med de kendte forstøvningsbrændere særligt sodfrit med et ekstremt lavt indhold af CO og HC. Ved svovlholdigt primærbrændsel, såsom let fyringsolie, opstår der på grund af det manglende luftoverskud hovedsaglig uskadeligt SO2 i stedet for det korrosive 20 SO3. Den tilstræbte lette og trinløse regulerbarhed inden for vide grænser fremkommer ved den specielle opbygning af brænderen ifølge opfindelsen.

Med udformningen ifølge krav 2 fremkommer der en særlig homogen forbrændingsgas-luftblanding og en tilbageslagssikret 25 virkemåde af de enkelte rum.

Udformningen ifølge krav 3 er montagevenlig.

Som følge af den radiale tilførsel af brændsel ved hjælp af tilslutningsstudserne ifølge krav 4, fremkommer der en god ophvirv-ling af brændslet i ringkanalen.

30 Rørvarmelegemet ifølge krav 5 muliggør en let start af forgasningsbrænderen.

Viklingsformen af rørvarmelegemet ifølge krav 6 er særlig gunstig til fordampning af brændslet.

Muligheden for tilførsel af sekundærluft ifølge krav 7 35 forøger forgasningsbrænderens effektivitet.

2 U5997

Den i krav 8 angivne tilførsel af primærluft i husets endedel giver en særlig lang opvarmningsvej til primærluften. Tændindret-ningen ifølge det samme krav letter starten af brænderen.

Dækslet ifølge krav 9 er gunstigt til montagen af rørvarme- 5 legemet.

Som følge af den mindre diameter af ringrummet ifølge krav 10 kan katalysatorindretningen med henblik pi et lille indbygningsrum være lille.

Et udførelseseksempel for brænderen ifølge opfindelsen er 10 vist i længdesnit pi tegningen.

Pi tegningen betegner 1 et forrum, i hvilket i hvert fald delvis fordampet under normale betingelser flydende brændsel blandes med forvarmet primærluft ved et lufttal mellem 0,05 og 0,5, fortrinsvis λ = 0,1 - 0,2.

15 Til forrummet 1 er tilsluttet en katalysatorindretning 2, i hvilken den i forrummet 1 dannede homogene damp-luftblanding ved partiel oxydation pi en katalysator omdannes til en brændbar gas. Den ikke viste katalysator er indeholdt i en katalytisk inaktiv beholder A af keramisk materiale, i hvis endeflader 14 og 15 er anbragt et 20 antal boringer til gennemstrømning af udgangsstofferne og reaktionsprodukterne. Katalysatorbeholderen er således anbragt i form af en patron, at den let kan udskiftes.

Til katalysatorindretningen 2 gramser et blandingsrum 3, i hvilket der tilsættes sekundærluft til den fra katalysatorindret-25 ningen 2 udtrædende brændbare gas.

Forrummet 1, katalysatorindretningen 2 og blandingsrummet 3 er koncentrisk omgivet af et ringformet rum 4, som er adskilt fra forrummet 1 ved hjælp af en katalytisk aktiv ringvæg 5. Ringvæggen 5 indeholder radiale kanaler 6, gennem hvilke primærluft, som er 30 forvarmet ved hjælp af en del af reaktionsvarmen fra katalysatorindretningen 2 og en del af den i et tændkaramer frigjorte forbrændingsvarme, kan strømme fra ringrummet 4 ind i forrummet 1.

Til blandingsrummet 3 er tilsluttet et tændkammer 7 og til tændkammeret 7 et konisk udvidet rum 8, som. er lukket med en per-35 foreret brænderplade 9 af porøst materiale.

•Foran forrummet 1 findes et frontrum 10, som går over i en ringkanal 11. Ringkanalen 11 omslutter forrummet 1 fuldstændigt og U5997 3 ringrummet 4 samt katalysatorindretningen 2 i hvert fald på en del af deres længde. Ringkanalen 11 og ringrummet 4 indeholder hver en regulerbar varmekilde 12 henholdsvis B til fordampning af brændslet henholdsvis til forvarmning af primærluften under igangsætnings-5 operationen og ved belastningsændring. I det viste eksempel er varmekilderne 12 og B elektriske rørvarmelegemer. Rørvarmelegemet 12 er retliniet og strækker sig i ringkanalen 11's længderetning. Rørvarmelegemet B ligger med en viklet del i ringrummet 4. Dets retliniede tilslutning er ført parallelt med rørvarmelegemet 12 ud 10 fra brænderen.

Ringrummet 4 omslutter ikke blot forrummet 1, katalysatorindretningen 2 og blandingsrummet 3, men også tændkammeret 7 samt i hvert fald delvis også det konisk udvidede rum 8.

Til homogenblanding af det fordampede primærbrændsel og den 15 forvarmede primærluft er der i forrummet 1 anbragt en katalytisk inaktiv hvirvelblænde 13, som fx. kan være udformet kegleformet eller som skive.

Mellem blandingsrummet 3 og tændkammeret 7 er anbragt en perforeret skive 16, medens tændkammeret 7 er adskilt fra det konisk 20 udvidede rum ved hjælp af en perforeret væg 17.

Den perforerede skive 16 er blandt andet udformet til at adskille tændkammeret 7 tilbageslagsfrit fra blandingsrummet 3.

Alle brænderindretninger 1 - 17 er anbragt i et flerdelt hus.

En første del 18 af huset indeholder forrummet 1, kataly-25 satorindretningen 2, et første afsnit af ringrummet 4, ringvæggen 5, frontrummet 10, ringkanalen 11, varmekilderne 12 og B, hvirvelblænden 13, katalysatorpatronen A med endefladerne 14 og 15.

Husets første del 18 har en radial tilslutningsstuds 19 til tilførsel af brændsel til ringkanalen 11. I det viste eksempel 30 strækker varmekilden 12 sig hen over tilslutningsstudsen 19's udmunding i ringkanalen 11.

Den fri side af den første del 18 af huset er lukket med et dæksel 20, gennem hvilket varmekilderne 12 og B strækker sig, og som således bærer rørvarmelegemerne.

35 En midterdel 21 af huset indeholder et yderligere afsnit af ringrummet 4 samt en varmeledende væg 22, som adskiller blandingsrummet 3 fra ringrummet 4. Endvidere har husets midterdel 21 en 145997 4 radial tilslutningsstuds 23 til tilførsel af sekundærluft til blandingsrummet 3. Midterdelen 21 af huset indeholder en i blandingsrummet 3 anbragt blandingsindretning 24 af katalytisk inaktivt materiale og kan være forsynet med en udforing C af katalytisk 5 inaktivt materiale.

Husets endedel 25 indeholder tændkammeret 7, den perforerede brænderplade 9, den perforerede skive 16 og hulvæggen 17 samt et endeafsnit af ringrummet 4. Endvidere har husets endedel 25 en radial tilførselsstuds 26 til tilførsel af primærluft til ringrummet 4 samt 10 en yderligere studs 27 for en ikke vist tændindretning.

Husets dele 18, 21 og 25 har ikke nærmere betegnede flanger til forbindelse med hinanden.

Ringrummet 4 i husets første del 18 har i det viste eksempel mindre diameter end i de øvrige husdele 21 og 25.

15

Virkemåde:

Katalysatoren i katalysatorpatronen 2 forvarmes til igangsætning ved varmeledning ved hjælp af den regulerbare varmekilde B og den dermed samtidigt forvarmede mængderegulerede primærluft til 20 reaktionsbegyndelsestemperaturen.

Derefter føres det flydende brændsel mængdereguleret gennem tilslutningsstudsen 19 ind i ringkanalen 11 og fordampes her først ved hjælp af varmekilden 12 og senere under udnyttelse af en del af reaktionsvarmen fra katalysatorindretningen 2. Efter opnåelse af 25 reaktordriftstemperaturen kan varmekilderne 12 og B udkobles helt eller delvis.

Det fordampede brændsel træder gennem frontrummet 10 ind i forrummet 1 og blandes her homogent med forvarmet primærluft ved et lufttal på 0,05 ύ λ ύ 0,5, fortrinsvis med λ = 0,1 - 0,2 under 30 medvirken af hvirvelblænden 13. Luftens forvarmningstemperatur reguleres således, at blandingen af brændselsdamp og primærluft ikke antændes af sig selv.

Primærluften tilføres gennem tilførselsstudsen 26, ringrummet 4 og radialkanalerne 6 til forrummet 1. På sin vej optager primær- 35 luften hovedsagelig ved berøring og ledning varme fra tændrummet 7, blandings rummet 3, katalysatorindretningen 2 og varmekilden B. Den træder ind i forrummet 1 bag den katalytisk inaktive hvirvelblænde 13 og blandes her med det fordampede brændsel.

5 145997

Damp- og luftblandingen strømmer til katalysatorindretningen 2 og omdannes i denne til en brændbar gas.

Den fra katalysatorindretningen 2 udtrædende brændbare gas blandes i blandingsrummet 3 ved hjælp af hvirvelblænden 24 næsten 5 støkiometrisk med sekundærluft, fx. ved λ = 1,05. Sekundærluften træder gennem den radiale tilslutningsstuds 23 ind i blandingsrummet 3 og kan være forvarmet.

Fra blanddingsrummet 3 strømmer brændsel-luftblandingen ind i tændkammeret 7 og antændes.

10 Den antændte blanding træder sodfrit og med bil flamme ud gra hulvæggen 17 ind i det konisk udvidede rum 8 og opvarmer brænderpladen 9 til va. 1200 °C.

Den aftagelige varme kan anvendes til opvarmningsformål ved hjælp af en egnet varmeveksler, som på grund af røggassens strålings-15 mængde og sodfrihed kan være forholdsvis lille.

Claims (3)

145997

1. Forgasningsbrænder med et forrum til blanding af et i hvert fald delvis fordampet flydende brændsel med primærluft, med en til forrummet tilsluttet katalysatorindretning til omdannelse af damp-5 luftblandingen til en brændbar gas, med et til katalysatorindretningen grænsende blandingsrum til blanding af den brændbare gas med sekundærluft, med et ringrum som koncentrisk omgiver forrummet, katalysatorindretningen og blandingsrummet, og som er adskilt fra forrummet ved hjælp af en ringvæg, samt med et konisk udvidet rum og 10 en dette aflukkende perforeret brænderplade af porøst materiale, til hvilken blandingen af brændbar gas og luft kan tilføres fra blandingsrummet, kendetegnet ved, at der foran forrummet (1) er anbragt et frontrum (10), som går over i en ringkanal (11), der omslutter forrumet (1) fuldstændigt og ringrummet (4) samt katalysa-15 torindretningen (2) pi i hvert fald en del af deres længde, og som indeholder en varmekilde (12) til fordampning af brændslet, medens ringrummet (4) indeholder en varmekilde (B) til forvarmning af primærluften under igangsætningen og til understøttelse ved belastningsændring, at ringvæggen (5) har radiale kanaler (6), som forbin-20 der ringrummet (4) med forrummet (1), at der i forrummet (1) og i blandingsrummet (3) er anbragt en homogeniseringsindretning, at der mellem det konisk udvidede rum (8) og blandingsrummet (3) er anbragt et tændkammer (7), og at tændkammeret (7) er tilbageslagsfrit adskilt fra blandingsrummet (3).

2. Forgasningsbrænder ifølge krav 1, kendetegnet ved, at der i forrummet (1) som homogeniseringsindretning er anbragt en kegle- eller skiveformet hvirvelblænde (13), at katalysatorindretningen (2) omfatter en katalytisk inaktiv beholder (A), i hvis endeflader (14,15) er anbragt gennemløbsboringer, at blandingsrummet 30 (3) som homogeniseringsindretning indeholder en kegle- eller skive formet hvirvelblænde (24), at der mellem blandingsrummet (3) og tændkammeret (7) er anbragt en perforeret skive (16), og at tændkammeret (7) er adskilt fra det konisk udvidede rum ved hjælp af en hulvæg (17).

3. Forgasningsbrænder ifølge krav 1 og 2, kendetegnet ved, at der forefindes et flerdelt brænderhus, hvor en første del (18) blandt andet indeholder frontrummet (10), forrummet (1), hvirvel-