DK147385B - Forbraendingskammer eller ovn til behandling af materiale i et fluidiseret leje - Google Patents

Description

147385

Opfindelsen angår et forbrændingskammer eller ovn af den i krav l’s indledende del angivne art.

Væggene i et opvarmet kammer vil ekspandere, når der i kammeret foretages forbrænding, og væggene er derfor normalt 5 udformede med ekspansionsåbninger, der gør dem i stand til at ekspandere, når deres temperatur stiger.

Der har været gjort forsøg på udfyldning af disse ekspansionsåbninger med et eftergiveligt pakningsmateriale, som er i stand til at modstå varmen fra den i kammeret stedfin-10 dende forbrænding, og som kan forhindre materiale i kammeret i at trænge ind i åbningerne. Forbrændingskamre og ovne med et fluidiseret leje indeholder et leje af inert materiale, sædvanligvis sand, hvorigennem der ledes en luftart til omrøring af lejet og til sikring af,at dette holdes i stadig 15 bevægelse. Under forbrændingen opvarmes lejets inerte materiale og hjælper med til og understøtter forbrændingen af det materiale, der ledes ind i kammeret.

I forbrændingskamre og ovne med et fluidiseret leje har det vist sig, at det inerte materiale, der udgør lejet, vir-20 ker som et slibemateriale, som bortslider pakningsmaterialerne i ekspansionsåbningerne. Så snart pakningsmaterialet er slidt bort, vil det inerte materiale trænge ind i åbningerne og udfylde disse, hvorved væggenes ekspansion forhindres.

Man har også prøvet at udfylde ekspansionsåbningerne 25 med særligt hårdt materiale, såsom keramiske fibre, men også dette har vist sig ineffektivt, idet lejets inerte materiale trænger ind i mellemrummene mellem fibrene og derved udfylder ekspansionsåbningerne og forhindrer væggenes ekspansion.

Såfremt væggene, når de opvarmes, ikke kan ekspandere 30 på tilstræbt måde, vil de kaste sig og ødelægges.

Formålet med opfindelsen er at angive et forbrændings-kammer eller en ovn af den angivne art, ved hvilket disse u-lemper er afhjulpne eller forhindrede. Ifølge opfindelsen kan dette opnås ved den i krav 1's kendetegnende del angivne 35 udformning. Denne medfører, at inert- lejemateriale, der kommer ind i åbningen eller åbningerne, holdes levende og derved 2 147385 forhindres i at tilstoppe åbningen eller åbningerne.

Hensigtsmæssigt kan ifølge opfindelsen udformningen desuden være som angivet i krav 2, så at det eller de hullede rør er beliggende uden for selve forbrændingskammeret, men tæt 5 op til åbningen eller åbningerne, så at de fra det eller de hullede rør udstrømmende luftartsstrømme kan have kraftigst mulig virkning på inert lejemateriale, som søger at aflejre sig i åbningen eller åbningerne.

I dette tilfælde kan ifølge opfindelsen udformningen yder-10 ligere være som angivet i krav 3» så at det eller de hullede rør er godt beskyttede mod ydre påvirkninger og samtidigt kan tjene til forøgelse af den ildfaste forings stabilitet.

Endvidere kan i dette tilfælde udformningen ifølge opfindelsen være som angivet i krav U, hvorved det sikres, at 15 anvendelsen af det eller de hullede rør ikke medfører noget væsentligt varmetab.

I sådanne tilfælde, hvor forbrændingskammeret eller ovnen er udformet som angivet i krav 5's indledende del, kan i-følge opfindelsen udformningen også være som angivet i krav 20 5's kendetegnende del, så at der også kan opnås en mod til stopning sikret ekspansionsåbning mellem forpladen og ovnrøret .

Med tilsvarende formål kan i nævnte tilfælde ifølge opfindelsen udformningen desuden være som angivet i krav 6, så 25 at også beskadigelser af ovnrøret som følge af bagvæggens ekspansion kan forhindres.

Endvidere har det vist sig, at udformningen med fordel yderligere kan være som angivet i krav 7S idet det, når forbrændingskammeret eller ovnen har opnået arbejdstemperatur, 30- ikke længere vil være en ulempe, at lejemateriale udfylder ekspansionsåbningen eller -åbningerne, idet disse under disse omstændigheder ikke mere vil reduceres i bredde som følge af ekspansion, hvorfor det nærmest er en fordel med hensyn til isolationsevnen, at åbningen eller åbningerne lukkes med 35 lejemateriale, som dog igen vil løsne sig, når åbningerne ved forbrændingskammerets eller ovnens senere afkøling udvider sig, som følge af væggens af afkølingen forårsagede sammentrækning.

147385 3

Til opnåelse af dette kan ifølge opfindelsen udformningen fordelagtigt være som angivet i krav 8, så at manuel regulering af .luftartudstrømningen fra det eller de hullede rør overflødiggøres.

5 I mange tilfælde kan det være fordelagtigt, at udform ningen endvidere er som angivet i krav 9S så at en og samme luftartskilde kan anvendes såvel til fluidisering af lejet som til fødning af de hullede rør ud for ekspansionsåbningen eller -åbningerne. I dette tilfælde kan udformningen yder-10 ligere ifølge opfindelsen hensigtsmæssigt være som angivet i krav 10, så at der også i dette tilfælde på simpel måde kan sørges for, at indblæsningen i ekspansionsåbningen eller -åbningerne af luftart til levendegørelse af i åbningen eller åbningerne indtrængende lejemateriale automatisk kan afbry-15 des, når forbrændingskammeret eller ovnen har nået sin arbejds-temperatur.

Opfindelsen vil i det følgende blive nærmere forklaret under henvisning til tegningen, på hvilken fig. 1 skematisk viser en udførelsesform for et forbræn-20 dingskammer ifølge opfindelsen med et fluidiseret leje, fig. 2 i større målestok en del af en væg i det i fig.

1 viste forbrændingskammer, fig. 3 et snit efter linien III-III i fig. 2, fig. U den i fig. 2 viste vægdel, set fra oven, og 25 fig. 5 skematisk og delvis i snit en udførelsesform for et til en dampkedel hørende forbrændingskammer ifølge opfindelsen, set i perspektiv.

Pig. 1 til U viser et forbrændingskammer 10 med et fluidiseret leje 16, hvilket kammer har et yderhus .11, der omslut-30 ter en indvendig beholder 12 for lejet 16. Beholderen 12 omfatter et hus 13, der omslutter et isolerende lag ik, som igen omslutter en ildfast foring 15. Denne omslutter det fluidi-serede leje. 16, der under brug tilføres luft eller en anden luftart gennem en samling hullede rør. 17· 35 Luft fra disse fluidiserer det inerte materiale, sæd vanligvis sand, hvoraf lejet 16 består, og muliggør, at dette kan understøtte forbrændingen af ethvert brændbart materiale, der tilføres.

147385 k

Forbrændingskammeret kan anvendes til et hvilket som helst formål, f.eks. til tørring af materiale, som indføres, eller til frembringelse af damp, når et forbrændingskammer med et fluidiseret leje anvendes i en kedel.

5 Foringen 15 er opbygget af ildfaste sten 17«

Murværk ekspanderer, når det opvarmes, idet en lineær ekspansion på op til 0,7 % er almindelig, når temperaturen stiger med på det nærmeste 850¾ og til muliggørelse af væggens ekspansion, uden at væggen kaster sig, er væggen udfor-10 met med lodrette åbninger 18 som vist på tegningen. Disse åbningerne kan have en bredde af på det nærmeste 7 mm og en indbyrdes afstand på omkring 1 m målt i væggens længderetning.

Det har vist sig, at under anvendelse af et forbrændingskammer eller en ovn som foran beskrevet vil åbningerne 18 hur-15 tigt blive udfyldte med inert materiale stammende fra lejet 16. Dette forhindrer væggene i at foretage den rette ekspansion og kan i ekstreme tilfælde medføre, at den ildfaste foring 15 slår sig og bryder sammen. De kendte metoder til forhindring af denne indtrængen af inert materiale i åbningerne, 20 f.eks. ved fyldning af åbningerne 18 med et eftergiveligt materiale, er ineffektive, fordi det stadig i bevægelse værende inerte lejemateriale vil bortslide pakningsmateriale-t, og såfremt der som sådant anvendes et hårdt materiale, f.eks. pakninger af keramiske fibre, vil det inerte lejemateriale søge 25 at udfylde mellemrummene mellem pakningsmaterialets fibre og derved ekspansionsåbningerne, således at den rette ekspansion af disse forhindres.

Ved den beskrevne udformning er dette problem løst ved, at der umiddelbart bag hver åbning 18 er anbragt et lodret 30 hullet rør 19· Dette er anbragt i et isolationslag 1^, der omslutter den ildfaste foring 15 for beholderen 12 for det fluidiserede leje 16. De hullede rør 19*s huller eller åbninger 20 er rettede ind mod åbningerne 18, således at luft fra de hullede rør 19 strømmer ind i ekspansionsåbningerne 35 18 og medfører, at alt inert materiale, der trænger ind i åb ningerne 18, holdes i bevægelse, så at det forhindres, at materialet pakker sammen i åbningerne.

5 U7385

De hullede rør 19 er ved deres nederste ender ombøjede 90° og ført ud af beholderhuset 13 og gennem yderhuset 11.

De hullede rør 19 er fastgjort til forbrændingskammerets ydervæg 11 ved hjælp af passende midler, såsom møtrikker, der 5 medfører, at de hullede rør 19, særligt deres nederste vandret anbragte dele, kan virke som murankre, der lokaliserer og stabiliserer beholderen 12 for det fluidiserede leje 16 inden i yderhuset 11. De hullede rør 19 kan tilføres en luftart, f.eks. atmosfærisk luft,fra en luftartkilde, som er ad-10 skilt fra den, hvorfra luft føres til hovedsamlingen af i lejet 16 anbragte hullede rør 17· Dog kan de hullede rør 19 også tilføres luft fra en hovedluftkilde 23, der føder rørene 17.

Det har vist sig, at det, når forbrændingskammeret først 15 har opnået sin normale arbejdstemperatur, ikke længere er nødvendigt at tilføre luft til de hullede rør 19· På dette tidspunkt vil tilførslen af luft til de hullede rør 19 kunne afbrydes, særlig hvis tilførslen foregår fra en særlig luftkilde, eller der kan, som skematisk vist i fig. 1, være indskudt 20 en magnetventil 2h, der virker i afhængighed af temperaturen i forbrændingskammeret, og som forhindrer, at der fra hovedlufttilførslen 23 strømmer luft ind i de hullede rør 1<>· Når lufttilførslen til de hullede rør 19 ophører, ophører også luftindstrømningen i ekspansionsåbningerne 18, og 25 inert materiale fra lejet kan trænge ind i og udfylde disse åbninger. Disse har imidlertid på dette tidspunkt nået deres arbejdstemperatur, og har deres minimale størrelse, hvorfor deres fyldning med inert lejemateriale ikke virker generende, tværtimod kan forbedre forbrændingskammerets varmeisolering.

30 Pig. 5 viser hvorledes et vægarrangement ifølge opfin delsen kan anvendes i forbindelse med en rørkedel, hvori et fluidiseret leje 50 befinder sig mellem et ovn- eller flammerør 51, en forplade 52 og en bagvæg 53.

Luft ledes til det fluidiserede leje 50 gennem en sam-35 ling hullede rør 5^, der, som vist, strækker sig mellem forpladen 52 og bagvæggen 53 udgående fra et samlekammer 55· 6 147385 I det ringformede mellemrum 56 mellem forpladen 52 og ovnrøret 51 er der anbragt et ringformet hullet rør 57 med åbningerne vendende mod ovnrøret 51's indre.

Bagvæggen 53 er udformet som en hul kasse, i hvis om-5 kreds der er udformet et antal åbninger 58.

Luft ledes fra samlekammeret 55 til de hullede rør 57 og den hule bagvæg 53 gennem rørforbindelser 59 og 60, af hvilke rørforbindelsen 60 strækker sig gennem det fluidise-rede leje 50 under de hullede rør 5k i den del af lejet, hvis 10 partikler normalt ikke er i bevægelse. De hullede rør 5U og 57 han eventuelt også forsynes med luft fra adskilte lufttilførsler.

Der kan være tilvejebragt midler, der medfører, at luftstrømmen til det hullede rør 57 og bagvæggen 53 kan afbrydes, 15 når lejet har nået sin normale arbejdstemperatur. Anvendelsen af det viste vægarrangement medfører, at lejemateriale, som trænger ind i mellemrummene mellem ovnrøret 51, forpladen 52 og bagvæggen 53s holdes i bevægelse, i det mindste medens lejetemperaturen stiger, så at det forhindres, at nikkel-krom 20 svøbet, forpladen og bagvæggen kaster sig som følge af ekspansion.

Opfindelsen kan i øvrigt anvendes til forhindring af indtrængning af ethvert inert fast materiale i ekspansionsåbninger, når sådant materiale under forbrændingsanlæggets brug 25 kan udfylde åbningerne og forhindre den fornødne ekspansion af forbrændingskammer eller ovnvægge.

Claims (5)

147385 Patentkrav.

1. Forbrændingskammer eller ovn til behandling af materiale i et fluidiseret leje (16) og oed vægge (15), der indeholder én eller flere åbninger (18), som muliggør ekspansion, når 5 temperaturen i kammeret eller ovnen forøges, og midler, der forhindrer inert materiale i at tilstoppe åbningerne, kendetegnet ved, at de omhandlede midler omfatter et eller flere hullede rør (19), som er anbragte liggende op til åbningen eller hver åbning (18), og hvert er indrettet til at 10 lede en luftart ind i den tilhørende åbning (18).

2. Forbrændingskammer eller ovn ifølge krav 1, kendetegnet ved, at det hullede rør (19) eller hvert sådant strækker sig gennem et yderhus (11) for forbrændingskammeret eller ovnen og er anbragt umiddelbart bag ekspansionsåbnin- 15 gen (18) eller hver sådan, som er udformet i en ildfast foring (15) for kammeret eller ovnen.

3. Forbrændingskammer eller ovn ifølge krav 2, kendetegnet ved, at det hullede rør (19) eller hvert sådant er indskudt mellem den ildfaste foring (15) og et hus (11) 20 for en beholder for det fluidiserede leje (16) og virker til understøtning af den ildfaste foring (15) i forhold til forbrændingskammerets eller ovnens yderhus (11). J*. Forbrændingskammer eller ovn ifølge krav 3, kendetegnet ved, at det hullede rør (19) eller hvert sådant 25 er anbragt i et isolationslag (1*0, der omslutter den ildfaste foring (15)·

5. Forbrændingskammer eller ovn ifølge krav 1», hvor forbrændingskammeret udgør en del af en kedel, der har et ovnrør (51) og en forplade (52), kendetegnet ved, at 30 mindst et ringformet hullet rør (57) er anbragt i mellemrummet (56) mellem forpladen (52) og ovnrøret (51).