DK150395B - Fremgangsmaade og apparat til frembringelse af mikrovaeskedraaber - Google Patents

Fremgangsmaade og apparat til frembringelse af mikrovaeskedraaber Download PDF

Info

Publication number
DK150395B
DK150395B DK199781AA DK199781A DK150395B DK 150395 B DK150395 B DK 150395B DK 199781A A DK199781A A DK 199781AA DK 199781 A DK199781 A DK 199781A DK 150395 B DK150395 B DK 150395B
Authority
DK
Denmark
Prior art keywords
reaction
vortex chamber
gas flow
gas
chamber
Prior art date
Application number
DK199781AA
Other languages
English (en)
Other versions
DK199781A (da
DK150395C (da
Inventor
Karl Folke Petersen
Kurt Skoog
Original Assignee
Dala Invest Ab
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
Priority claimed from SE7908864A external-priority patent/SE7908864L/xx
Priority claimed from SE7908865A external-priority patent/SE7908865L/
Priority claimed from SE7908863A external-priority patent/SE7908863L/xx
Application filed by Dala Invest Ab filed Critical Dala Invest Ab
Publication of DK199781A publication Critical patent/DK199781A/da
Publication of DK150395B publication Critical patent/DK150395B/da
Application granted granted Critical
Publication of DK150395C publication Critical patent/DK150395C/da

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23CMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C7/00Combustion apparatus characterised by arrangements for air supply
    • F23C7/02Disposition of air supply not passing through burner
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/02Spray pistols; Apparatus for discharge
    • B05B7/04Spray pistols; Apparatus for discharge with arrangements for mixing liquids or other fluent materials before discharge
    • B05B7/0416Spray pistols; Apparatus for discharge with arrangements for mixing liquids or other fluent materials before discharge with arrangements for mixing one gas and one liquid
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/02Spray pistols; Apparatus for discharge
    • B05B7/04Spray pistols; Apparatus for discharge with arrangements for mixing liquids or other fluent materials before discharge
    • B05B7/0416Spray pistols; Apparatus for discharge with arrangements for mixing liquids or other fluent materials before discharge with arrangements for mixing one gas and one liquid
    • B05B7/0441Spray pistols; Apparatus for discharge with arrangements for mixing liquids or other fluent materials before discharge with arrangements for mixing one gas and one liquid with one inner conduit of liquid surrounded by an external conduit of gas upstream the mixing chamber
    • B05B7/0466Spray pistols; Apparatus for discharge with arrangements for mixing liquids or other fluent materials before discharge with arrangements for mixing one gas and one liquid with one inner conduit of liquid surrounded by an external conduit of gas upstream the mixing chamber with means for deflecting the central liquid flow towards the peripheral gas flow
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/02Spray pistols; Apparatus for discharge
    • B05B7/04Spray pistols; Apparatus for discharge with arrangements for mixing liquids or other fluent materials before discharge
    • B05B7/0416Spray pistols; Apparatus for discharge with arrangements for mixing liquids or other fluent materials before discharge with arrangements for mixing one gas and one liquid
    • B05B7/0441Spray pistols; Apparatus for discharge with arrangements for mixing liquids or other fluent materials before discharge with arrangements for mixing one gas and one liquid with one inner conduit of liquid surrounded by an external conduit of gas upstream the mixing chamber
    • B05B7/0475Spray pistols; Apparatus for discharge with arrangements for mixing liquids or other fluent materials before discharge with arrangements for mixing one gas and one liquid with one inner conduit of liquid surrounded by an external conduit of gas upstream the mixing chamber with means for deflecting the peripheral gas flow towards the central liquid flow
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/02Spray pistols; Apparatus for discharge
    • B05B7/10Spray pistols; Apparatus for discharge producing a swirling discharge
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23CMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C3/00Combustion apparatus characterised by the shape of the combustion chamber
    • F23C3/006Combustion apparatus characterised by the shape of the combustion chamber the chamber being arranged for cyclonic combustion
    • 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
    • F23D11/10Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space the spraying being induced by a gaseous medium, e.g. water vapour
    • F23D11/101Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space the spraying being induced by a gaseous medium, e.g. water vapour medium and fuel meeting before the burner outlet
    • F23D11/105Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space the spraying being induced by a gaseous medium, e.g. water vapour medium and fuel meeting before the burner outlet at least one of the fluids being submitted to a swirling motion

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Spray-Type Burners (AREA)
  • Combustion Of Fluid Fuel (AREA)
  • Constitution Of High-Frequency Heating (AREA)
  • Food Preservation Except Freezing, Refrigeration, And Drying (AREA)

Description

i 150395 o
Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde til frembringelse af mikrovæskedråber, ved hvilken der gennem en åbning indsprøjtes en væske i et hvirvelkammer, hvorfra den ledes ind i et transport- eller reak-5 tionsrum, idet væsken påvirkes af en ydre gasstrømning, hvis strømningsbane forløber koncentrisk og skrueformet om aksen for den i reaktionsrummet udmundende åbiiing, samt et apparat til udøvelse af en sådan fremgangsmåde.
En sådan fremgangsmåde samt et sådant apparat er 10 kendt fra US-A-4 120 640. Ved denne kendte løsning indsprøjtes væsken i en meget kompakt sprøjtekegle, der kun åbner sig uvæsentligt, i reaktionsrummet, idet den i reaktionsrummet udmundende åbning er omgivet af en koncentrisk ring, som mellem sig og reaktionsrummets indervæg danner 15 et ringformet mellemrum, i hvilket en dyse til den ydre gasstrømning udmunder. Gasstrømningen bevirker følgelig allerede i dette ringformede mellemrum en ydre zone med overtryk, som forbliver opretholdt over i det væsentlige hele reaktionsrummets længde, hvorved sprøjtekeglen regu-20 lært holdes sammen, og aflejring af væskedråber på reaktionsrummets indervæg med sikkerhed kan undgås. På den anden side er følgen af> denne konstruktion, at reaktionskammeret må være udformet forholdsvis langt for at opnå en nogenlunde tilfredsstillende forstøvning af den indsprøj-25 tede væske.
Heroverfor er formålet for den foreliggende opfindelse at tilvejebringe en fremgangsmåde og et apparat af den indledningsvis nævnte art, hvilke muliggør en yderst fin forstøvning af den i reaktionsrummet indsprøjtede væ-30 ske også ved ekstremt kort udformet reaktionsrum.
Dette opnås ifølge opfindelsen ved, at der i hvirvelkammeret udformes en hulkegleformet strømningsprofil, som i det tilsluttende reaktionsrum undergår en ekstra udvidelse som følge af et undertryk umiddelbart bag-35 ved indgangsåbningen til reaktionsrummet.
o 2 150395
Ved foranstaltningerne ifølge opfindelsen opnås en spontan spredning af den i reaktionsrummet indsprøjtede væske, der har en tilsvarende fin forstøvning til følge. Den i reaktionsrummet indledede hule sprøjtekeg-5 le trækkes ved hjælp af det umiddelbart bagved indgangsåbningen udformede undertryk regulært fra hinanden i radial retning, hvorved der bevirkes en ekstremt hurtig overfladeforøgelse, der fører til den nævnte fine forstøvning på den korteste strækning. Den ydre gasstrøm-10 ning forhindrer herunder på i og for sig kendt måde, at væskedråber aflejrer sig på reaktionsrummets indervæg og fører til skorpedannelser.
Pra både US-A-3 758 259 og DE-A-2 356 229 er det ganske vist allerede kendt ved hjælp af en ydre gasstrøm-15 ning at sætte en fra en dyse udstrømmende væske i omdrejning, så at væsken antager en slangeformet eller hulkegleformet strømningsprofil, hvorved der opnås en forholdsvis ensartet fin forstøvning af den udstrømmende væske (jf. f.eks. De-A-2 356 229 side 2, 3. afsnit). I øvrigt er der 20 imidlertid ikke ved de kendte løsninger tilvejebragt nogle forholdsregler til en ekstra, spontan opdeling eller spredning af den hulkegleformede strømningsprofil efter udstrømning fra dysen, som kunne føre til en endnu finere forstøvning over en ekstremt kort afstand.
25 På overraskende måde indstiller virkningen iføl ge opfindelsen sig også, når væsken kun indsprøjtes med ringe tryk i hvirvelkammeret og fra dette i reaktionsrummet.
Foretrukne udførelsesformer for fremgangsmåden i-følge opfindelsen er angivet i kravene 2 til 5, idet der 30 ved de i krav 5 angivne foranstaltninger opnås en endnu finere forstøvning af væskedråberne. Gasstrømningen er ved denne udførelsesform karakteriseret ved to overlejrede rotationsbevægelser .
Apparatet ifølge opfindelsen er udformet som an-35 givet i krav 6 og ejendommeligt ved det i kravets kendetegnende del angivne. Foretrukne træk hos apparatet ifølge o 150395 3 opfindelsen er angivet i kravene 7 til 11.
Fremgangsmåden og apparatet ifølge opfindelsen egner sig ganske særligt til forbrænding af olie. Det er almindeligt kendt, at forbrændingen sker desto hurtigere 5 og fuldstændigere, jo mindre dråberne af forbrændingsvæsken (olie) er. Afhængigheden mellem procestiden (forbrændingstiden) t og dråbediameteren d er som følgers t = c x d1'8 , 10 idet c er en konstant. Procestiden t er den nødvendige opholdstid i reaktionsrummet, idet denne opholdstid ved opfindelsen også kan opnås ved meget kort udformede reaktionsrum. Trods den korte konstruktionslængde af appa-15 ratet ifølge opfindelsen kan der opnås en praktisk talt restfri forbrænding med ekstremt lave andele af CO, NO og ΟΗχ. Forbrændingen kan ske uden risiko i et åbent rum.
Opfindelsen skal i det følgende beskrives nærmere, idet der henvises til tegningen, på hvilken 20 fig. 1 viser et apparat ifølge opfindelsen i snit, fig. 2 anbringelse af det i fig. 1 viste apparat i en varmeveksler, og fig. 3 og 4 grafiske gengivelser til demonstration af den fordelagtige virkning af det i fig. 1 viste 25 apparat.
Det i fig. 1 viste apparat omfatter et hvirvel-kammer 12, i hvilket der udmunder en dyse 10, og et reaktionsrum 20, der slutter sig umiddelbart til hvirvelkammeret 12. Den fra dysen 10 udstrømmende væske 15 sættes i 30 hvirvelkammeret 12 i omdrejning af en ydre gasstrømning 13, så at væsken i hvirvelkammeret 12 antager en hulkegleformet strømningsprofil. Denne hulkegleformede strømningsprofil kommer gennem en overfor dysen 10 anbragt åbning 22 fra hvirvelkammeret 12 ind i det efteranbragte 35 reaktionsrum 20, idet den dér undergår en spontan ekstra udvidelse som følge af et undertryk umiddelbart bagved indgangsåbningen 22 i reaktionsrummet 20. Denne opdeling
O
4 150395 eller spredning er i fig. 1 angivet ved henvisningsbetegnelsen 19. Reaktionsrummet er, som det fremgår af fig. 1, udformet bægerformet, idet indgangsåbningen 22 er anbragt centralt i endesiden af reaktionsrummet 20. I afstand fra 5 indgangsåbningen 22 er omtrent regelmæssigt fordelt langs omkredsen tilvejebragt et antal gasindgangsåbninger 24, der er skråtstillede i forhold til radialretningen for at bibringe gasstrømningen 21 en forud fastlagt skruebevægelse gennem reaktionsrummet 20. Den indvendige diameter af 10 det bægerformede reaktionsrum 20 kan være dimensioneret således, at den ydre gasstrømning 21 praktisk talt ikke længere indvirker på inderfladen af sidevæggen 28. Dermed er risikoen for en aflejring af væskedråber 19 eller disses reaktionsprodukter på inderfladen af sidevæggen 28 ude-15 lukket. Sådanne aflejringer ville føre til en ændring af strømningsforholdene og efter en vis driftstid gøre en rengøring af reaktionsrummet 20 nødvendig.
For at være ganske sikker på at dråberne ikke aflejrer sig på inderfladen af sidevæggen 28, er der i åb-20 ningerne 24 indsat gasindgangsrør 30, der rager ud over inderfladen af sidevæggen 28 (fig. 1).
Med henblik på tilpasning til forskellige dråbestørrelser, reaktionstider for dråbematerialet osv. kan det være fordelagtigt, at rørene 30 er indsat forskydeligt 25 inden i åbningerne 24, så at længden af de ud fra inderfladen af sidevæggen 28 ragende dele er foranderlig. Simplest lader dette problem sig løse ved, at rørene 30 er indskruet i åbningerne 24.
Endelig er det også tænkeligt at ændre stråleret-30 ningen for åbningerne 24 eller rørene 30 med henblik på tilpasning til forskellige dråbestørrelser osv.
Det har vist sig, at der i det ringformede rum mellem den lukkede endeside af det bægerformede reaktionsrum 20 og tilgangen 24 eller 30 for den ydre gasstrømning 35 21 dannes et undertryk, der spontant trækker den fra åbnin gen 22 udstrømmende, hulkegleformede strømningsprofil ra- 0 150395 5 dialt udad eller udvider den, hvorved der opnås en yderst fin forstøvning. Den ydre gasstrømning 21 understøtter denne forstøvning og forhindrer samtidig, at væskedråberne 19 aflejrer sig på inderfladen af sidevæggen 28.
5 For yderligere at forøge opdelingen af de i trans portrummet indledte væskedråber er der i afstand fra væske-dråbeindgangsåbningen 22 anbragt et fordelerlegeme 32, hvis mod åbningen 22 vendende side er udformet plant. I afhængighed af de ydre parametre som gasindgangshastighed, dråbestør-10 relse osv. kan den mod åbningen 22 vendende plan af fordelerlegemet 32 også være udformet konveks eller kegleformet.
Fordelerlegemet 32 begunstiger altså en hurtig blanding af dråberne med gasstrømningen 21, idet blandingsgraden kan indstilles ved formen af fordelerlegemet 32. Li-15 geledes har afstanden af fordelerlegemet 32 fra åbningen 22 en indflydelse på blandingsgraden henholdsvis opdelingen af de i trans portrummet indledte væskedråber'. Til variering af blandingsgraden henholdsvis opdelingen er fordelerlegemet 32 fortrinsvis lejret frem- og tilbagebevægeligt i ret-20 ning af længdeaksen 9 for transport- eller reaktionsrummet 20. Gode resultater kan opnås, når fordelerlegemet 32 ligger i et plan mellem dråbeindgangsåbningen 22 og det ved gasrørene 30 definerede plan nær dette. Fordelerlegemet 32 fremmer især den ensartet fordeling af de indledte drå-25 ber 19 over tværsnittet af transport- eller reaktionsrummet 20. Fordelerlegemet 32 forhindrer ligeledes lokale dråbeansamlinger, hvorved der ligeledes opnås en ensartet indblanding i gasstrømmen 21. Ved den i fig. 1 viste udførelsesform er fordelerlegemet 32 befæstet til en 30 stiv tråd. Andre befæstelsesmuligheder er imidlertid også tænkelige, idet man derved imidlertid må være opmærksom på, at befæstelsesmidlet ikke påvirker strømningen, især rotationsbevægelsen af gasdråbestrømningen i transportrummet 20 ugunstigt.
35 Såfremt transportrummet eller reaktionsrummet 20 skal tjene som forbrændingsrum, er der i dette fortrinsvis o 6 150395 yderligere tilvejebragt en tændindretning 36 i området for dråbeindgangsåbningen 22 for at starte forbrændingen af væskedråberne, f.eks. oliedråber.
Ved den i fig. 1 viste udførelsesform opnås ro-5 tationsbevægelsen af gasstrømningen 13 i hvirvelkammeret 12 ved hjælp af ved den ydre omkreds af dysen 10 skråt i forhold til dysens længdeakse anbragte gasledemidler 16, idet gasledemidlerne kan være ledeplader eller på den ydre omkreds af dysen 10 anbragte drejenoter. Hvirvelkam-10 meret 12 er udformet keglestubformet, idet den mindste endeflade dannes af indgangsåbningen 22 til reaktionsrummet 20.
I fig. 2 er den i fig. 1 viste enhed anvendt som oliebrænder og betegnet med henvisningsbetegnelsen 15 41. Brænderen 41 er anbragt ved den øvre ende af en op retstående varmeveksler 42, idet transport- eller reaktionsrummet 20 rager lidt ind i et røggasrum 43. Reaktionsrummet 20 tjener ved den i fig. 2 skematisk gengivne anvendelsesform som brænderrum, idet flammen 44 slår noget 20 ud fra brænderrummet 20. Gennem røggasrummet 43 ledes de varme forbrændingsgasser svarende til pilene 45, idet der ved den bort fra brænderen vendende ende af røggasrummet 43 i det indre af dette koncentrisk er anbragt et rørformet strålingslegeme 34. Den øvre diameter af det rørformede 25 strålingslegeme 34 er noget mindre end den indvendige diameter af røggasrummet 43, der ved den gengivne udførelsesform ligeledes er udformet rørformet. Både strålingslegemet 34 og væggen af røggasrummet 43 er fortrinsvis fremstillet af varmebestandigt metal (stål) og fremviser en 30 mørk, fortrinsvis sort farvning, således at de tjener som ideale strålingslegemer. Det ekstra strålingslegeme 34 samt det røggasrummet 43 begrænsende røggasrør fremmer varmevekslingen mellem de varme forbrændingsgasser og omgivelserne, i foreliggende tilfælde et varmevekslermedium 35 38, som føres forbi i afstand fra røggasrøret.
O
150395 7
Mellem de varme forbrændingsgasser og røggasrøret samt især det varme strålingslegeme 34 sker en varmeveksling ved konvektion. Den af røggasrøret og/eller strålingslegemet 34 optagne varme afgives ved stråling igen til om-5 givelserne eller til varmevekslermediet 38 og transporteres af dette til et andet sted.
I tilføjelse til det rørformede strålingslegeme 34 eller i stedet for dette kan der også bagved udgangen fra røggasrøret eller i de sig gennem varmeveksleren 42 10 strækkende gasledningskanaler 46 være anbragt sorte strålingslegemer, der "omspules" af de varme forbrændingsgasser.
Formen af strålingslegemerne kan f.eks. være ægformet. Der kan imidlertid også igen anvendes rørformede strålingslegemer. Man må naturligvis være opmærksom på, at der ikke ved 15 anbringelsen af strålingslegemer i gasledningskanalerne fremkaldes for store trykfald.
De sorte strålingslegemer består af metal, fortrinsvis af varmebestandigt, rustfrit stål. De kan imidlertid lige så godt bestå af keramik eller sten. Materialet afhænger 20 af den strålingslegemet omstrømmende gas eller den i reaktionsrummet 20 stedfindende kemiske og/eller fysiske reaktion.
Ved en anbringelse af strålingslegemerne fjernet forholdsvis langt fra forbrændingsflammen påvirkes flamme-25 temperaturen og dermed forbrændingen ikke af strålingslegemerne .
Ved en anbringelse af strålingslegemerne i umiddelbar nærhed af flammen eller reaktionsstedet opnås ved strålingslegemerne, som jo bortleder varme udad, dvs. til 30 omgivelserne, en kølevirkning, der f.eks. fører til, at reaktionshastigheden nedsættes, eller at en reaktion overhovedet ikke finder sted (f.eks. krakprocesser).
Ved mange kemiske eller fysiske processer kan det også være nødvendigt med henblik på forløbet af reaktionen 35 at tilføre varme udefra. Dette er hidtil sædvanligvis kun blevet iværksat ved opvarmning af reaktionsrummet ved hjælp 150395 o 8 af en opvarmningsindretning eller lignende. Det har nu vist sig, at varmeoverførsien udefra til reaktionsrummet ved anvendelse af de foran beskrevne strålingslegemer i reaktionsrummet lader sig intensivere væsentligt. De i reak-5 tionsrummet anbragte strålingslegemer muliggør en ekstra varmetilførsel ved hjælp af varmestråling.
Strålingslegemerne egner sig også især til styret efterforbrænding af røggasser i en røggaskanal. Til dette formål anbringes strålingslegemerne i røggaskanalen i pas-10 sende afstand fra forbrændingsflammen og opvarmes udefra ved varmestråling. Den herefter af strålelegemerne ved hjælp af konvektion til røggasserne afgivne varme bevirker en eftertænding af røggasserne, således at der opnås en fuldstændig forbrænding før røggassernes afgang til det fri.
15 Som det tydeligt lader sig erkende af ovenstående forklaring, egner den beskrevne opfindelse sig ganske særligt til en oliebrænder. Man skal derfor i det følgende endnu en gang indgående komme ind på forholdene i en oliebrænder og de fordele, der opnås ved løsningen ifølge opfindel-20 sen.
Der gives mange fremgangsmåder til at formindske soddannelse ved en oliebrænder. Nogle af disse fremgangsmåder er f.eks. beskrevet i en publikation af Peterson og Skogg "Stoftbildning vid oljeeldning", Stockholm 1972. Herved ba-25 serer de kendte fremgangsmåder sig fortrinsvis på anvendelse af svær fyringsolie. Blandt disse kendte fremgangsmåder viser'anvendelsen af en emulsion af olie og vand sig som bedst egnet. Dog kan der ved disse fremgangsmåder ikke forhindres forekomst af små sodpartikler, der fører til agres-30 sive SO^-koncentrationer, når der som brændsel anvendes lette olier. Forekomsten af disse for den menneskelige lunge farlige, små sodpartikler kan reduceres ved forbedring af forbrændingen. Forbrændingsintensiteten eller massegennemstrømningsraten, der forbrændes pr. masseenhed olie, kan 35 defineres som følgende:
O
150395 9 m = 2! (cy “ cf} ' (1)
Her betyder m = massegennemstrømningsraten pr. masseenhed af en dråbe, 5 d = dråbediameteren, cy = koncentrationen af "oliedampene" på dråbeoverfladen, C£= dampkoncentrationen i flammen, S= massefylden af olien ved dråbetemperatur, og β = overføringskoefficienten for dampen.
10 Af den ovenstående ligning (1) fremgår, at for brændingsintensiteten forøges veds a) en reduktion af dråbediameteren, b) en forøgelse af værdien af cy,, der kan forøges ved forhøjelse af olietemperaturen f.eks. ved forvarmning, 15 og c) en forøgelse af værdien af β, der er bestemt ved følgende ligning: » “ 3 · Pf'Ptot <2) hvor 20 D = diffusionskoefficienten, pf = partialtrykket svarende til værdien af c^, og
Ptot = totaltrykket i forbrændingszonen.
Anvendelsen af ligningen (2) er begrænset til det tilfælde, i hvilket der ikke foreligger nogen indflydelse 25 af en relativ bevægelse mellem dråberne og omgivelserne.
Som det fremgår af ligningen (2), kan værdien β -og følgelig værdien m - forøges ved forøgelse af temperaturen af oliedråbernes omgivelser, i regelen luftatmosfæren, da værdien af D er temperaturafhængig og dD/dT >0.
30 Dråbestørrelsen er altså af stor betydning, da mindre dråber fører til en større værdi af β.
Sammenfattende fremgår det altså, at forbrændingen kan forbedres ved - små oliedråber, 35 - højre temperaturer af det medium, for det meste luft, der omgiver dråberne.
10 .0 150395
De to første betingelser opfyldes på optimal måde med det beskrevne apparat.
Den tredie betingelse kan ligeledes opfyldes meget enkelt ved forvarmning af den olie, som skal forbræn-5 des.
Som det ovenfor allerede udførligt er fremstillet i sammenhæng med reaktionsrummet 20 opnås ved skruebevægelsen af væskedråberne gennem reaktionsrummet ifølge opfindelsen en til en fuldstændig forbrænding tilstrækkelig 10 opholdstid af dråberne i reaktionsrummet 20 (0,01 s), selv om reaktionsrummet 20 er konstrueret meget kort. Den korte konstruktionsmåde for reaktionsrummet 20 har i øvrigt den . fordel, at varmestrålingstab i området for reaktionsrummet er tilsvarende ringe.
15 Trods den korte konstruktionsmåde for reaktions rummet .20 garanteres altså ved løsningen ifølge opfindelsen en fuldstændig forbrænding i dette rum.
Forsøg har vist, at soddannelse ved anvendelse af fremgangsmåden ifølge opfindelsen henholdsvis brug af ap-20 paratet ifølge opfindelsen ifølge fig. 1 er tilnærmelsesvis 0. Herved har det vist sig fordelagtigt ved anbringelse bagved hinanden af forstøverrum og transport- eller reaktionsrum at ca. 15% af den til rådighed stående trykgas indledes i forstøverrummet og 85% i transportrummet. Ha-25 stigheden af den i transportrummet indledte trykgas, f.eks. luft, andrager fortrinsvis mellem ca. 50 til ca. 150 m pr. sekund. Disse værdier har vist sig særlig fordelagtige, i-sær undgås luftoverskud, der fører til uønsket SOg-dannelse.
En ringe SO^-dannelse medfører også en formindskelse af sod-30 dannelsen, som det allerede er påvist af Gaydon et al. i publikationen "Proc. of Royal Society", London 1947.
I det følgende skal endnu nævnes nogle ord om forekomsten af nitrogenoxider. Nitiogenoxider (NO ) er især farlige for dyr og mennesker. Af denne grund forlanges det 35 i mange lande gennem lovgivning, at nitrogenoxidkoncentra-tionen i røggasser ikke må overstige en bestemt værdi. I
o 11 150395
Tyskland må nitrogenoxidkoncentrationen ved oliebrændere (der drives med svær fyringsolie) ikke overstige 500 ppm i røggassen.
Dannelsen af nitrogenoxider er en følge af 5 - andelen af nitrogenatomer i de oliedannende substanser.
Cirka 50% af de nitrogenoxider, der fremkommer ved forbrændingen, stammer umiddelbart fra de oliedannende komponenter , - dannelsen af nitrogenoxider ved forbrændingen.
10 Ved den sidstnævnte fremkommer NO samt N02· Fore komsten af NO er blevet intensivt undersøgt. Herved fandt man følgende resultater: - en forøgelse af flammetemperaturen formindsker forekomsten af NO, 15 - ringe luftoverskud fremmer dannelsen af NO, - dannelsen af NO er meget stærkt afhængig af den tid, der står til rådighed for dannelsen. Der skal i denne sammenhæng henvises til fig. 3, i hvilken forekomsten af NO i afhængighed af opholdstiden af forbrændingsgassen i for- 2o brændingsrummet er grafisk gengivet. Af fig. 3 fremgår ligeledes, at forekomsten af NO afhænger af forbrændingslufttemperaturen.
Ved anvendelse af den i fig. 1 viste enhed som oliebrænder opnår man på grund af den lille konstruktions-25 måde (det ekstremt korte reaktionsrum 20) en tilsvarende ringe opholdstid for forbrændingsgasserne. Yderligere reduceres forbrændingstiden selv på grund af de ekstremt små væske- eller oliedråber til et minimum. Opholdstiden for dråberne og røggasserne i den i fig. 1 viste enhed andra-30 ger ca. 0,07 sekunder. Ifølge fig. 3 dannes der ved anvendelse af den i fig. 1 viste enhed som oliebrænder ca. 20 ppm NO. Herved spiller det ved denne korte opholdstid også næppe nogen rolle, om forbrændingsluften er forvarmet.
Som ovenfor forklaret forbedres ved forvarmning af for-35 brændingsluften selve forbrændingen henholdsvis forbrændings intensiteten.
150395
O
12 I fig. 4 er NOx-værdierne for en ifølge opfindelsen udformet oliebrænder skematisk gengivet i sammenligning med sædvanlige oliebrændere og nærmere bestemt i afhængighed af oliegennemstrømningsmængden (1/h) og oxygen-5 andelen ved forbrændingen.
Anvendelsen af det i fig. 1 viste apparat med forstøverenhed og reaktionsenhed som oliebrænder fører altså til en optimal, sodfri forbrænding ved ekstremt lav luft-overskud med en virkningsgrad på mindst 92%.

Claims (6)

1. Fremgangsmåde til frembringelse af mikrovæske-dråber, ved hvilken der gennem en åbning indsprøjtes en væske i et hvirvelkammer (12), hvorfra den ledes ind i et 5 transport- eller reaktionsrum (20), idet væsken påvirkes af en ydre gasstrømning (13), hvis strømningsbane forløber koncentrisk og skrueformet om aksen for den i reaktionsrummet (20) udmundende åbning (22), kendetegnet ved, at der i hvirvelkammeret (21) udformes en hulkegle-10 formet strømningsprofil, som i det tilsluttende reaktionsrum (2) undergår en ekstra udvidelse som følge af et undertryk umiddelbart bagved indgangsåbningen (22) til reaktionsrummet (20).
2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendeteg-15 net ved, at gasstrømningsretningen i reaktionsrummet vælges lig gasstrømningsretningen i hvirvelkammeret.
3. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at gasstrømningsretningen i reaktionsrummet vælges modsat gasstrømningsretningen i hvirvelkammeret.
4. Fremgangsmåde ifølge ethvert af kravene 1 til 3, kendetegnet ved, at gasindledningen i hvirvelkammeret og/eller transportrummet sker i afstand fra inderfladen af rummets væg på en sådan måde, at en kontakt af væskedråberne med inderfladen af rummets væg med 25 sikkerhed undgås.
5. Fremgangsmåde ifølge ethvert af kravene 1 til 4, kendetegnet ved, at gassen langs sin strømningsbane udfører en selvhvirvlende bevægelse eller rotationsbevægelse .
6. Apparat til frembringelse af mikrovæskedråber ved udøvelse af fremgangsmåden ifølge ethvert af kravene 1 til 5 og med en i et hvirvelkammer (12) udmundende dyse og til hvirvelkammeret (12) tilsluttet transport- eller reaktionsrum (20) med en gastilgang for en gasstrømning, 35 hvis strømningsbane forløber koncentrisk og skrueformet om aksen for den i reaktionsrummet udmundende åbning (22),
DK199781A 1979-10-25 1981-05-05 Fremgangsmaade og apparat til frembringelse af mikrovaeskedraaber DK150395C (da)

Applications Claiming Priority (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE7908864A SE7908864L (sv) 1979-10-25 1979-10-25 Sett for fordelning av vetska till droppar
SE7908865A SE7908865L (sv) 1979-10-25 1979-10-25 Sett for transport av droppar
SE7908864 1979-10-25
SE7908863 1979-10-25
SE7908865 1979-10-25
SE7908863A SE7908863L (sv) 1979-10-25 1979-10-25 Stralningskropp
EP8000118 1980-10-24
PCT/EP1980/000118 WO1981001186A1 (fr) 1979-10-25 1980-10-24 Procede et dispositif pour l'obtention de microgouttes

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DK199781A DK199781A (da) 1981-05-05
DK150395B true DK150395B (da) 1987-02-16
DK150395C DK150395C (da) 1987-09-28

Family

ID=27355203

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DK199781A DK150395C (da) 1979-10-25 1981-05-05 Fremgangsmaade og apparat til frembringelse af mikrovaeskedraaber

Country Status (9)

Country Link
US (1) US4473185A (da)
EP (1) EP0028025B1 (da)
JP (1) JPS56501380A (da)
CA (1) CA1159356A (da)
DE (1) DE3063914D1 (da)
DK (1) DK150395C (da)
FI (1) FI69696C (da)
NO (1) NO812067L (da)
WO (1) WO1981001186A1 (da)

Families Citing this family (45)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4685882A (en) * 1985-09-09 1987-08-11 Coen Company, Inc. Pulverized fuel slurry burner and method of operating same
US4726761A (en) * 1985-09-09 1988-02-23 Coen Company, Inc. Method and apparatus for introducing combustion air into a combustion chamber
JPH068170B2 (ja) * 1985-10-29 1994-02-02 宇部興産株式会社 高純度酸化マグネシウム微粉末の製造方法
FR2605053A1 (fr) * 1986-10-14 1988-04-15 Gen Electric Aeronef a combustibles multiples, et son systeme de propulsion
US4835959A (en) * 1986-10-14 1989-06-06 General Electric Company Multiple-propellant air vehicle and propulsion system
BE1000767A7 (nl) * 1987-07-16 1989-03-28 Recticel Werkwijze en inrichting voor het vormen van een laag polyurethaan op een oppervlak door spuiten.
DE3843543C2 (de) * 1988-12-23 2000-11-23 Thyssen Gas Verfahren zur Redukton von in Rauchgasen von Feuerungsanlagen enthaltenen Stickoxiden
DE3939178A1 (de) * 1989-11-27 1991-05-29 Branson Ultraschall Vorrichtung zum zerstaeuben von fluessigen und festen stoffen, vorzugsweise geschmolzenen metalls
NL9100490A (nl) * 1991-03-20 1992-10-16 Witteveen Gustaaf J Inrichting voor het mengen van een gasstroom met een mengstof, brander waar een dergelijke inrichting in is toegepast en werkwijze voor het bedrijven van de brander.
US5588379A (en) * 1991-03-20 1996-12-31 Witteveen; Gustaaf J. Mixing device and method for gaseous liquid of pulverised substances
GB9115340D0 (en) * 1991-07-16 1991-08-28 Univ Leeds Nebuliser
US5183186A (en) * 1991-08-15 1993-02-02 Emson Research Inc. Spray dispensing device having a tapered mixing chamber
DE4212360A1 (de) * 1992-04-13 1993-10-14 Babcock Energie Umwelt Brennerlanze zum Zerstäuben einer Kohle-Wasser-Suspension
US5758823A (en) * 1995-06-12 1998-06-02 Georgia Tech Research Corporation Synthetic jet actuator and applications thereof
US6457654B1 (en) 1995-06-12 2002-10-01 Georgia Tech Research Corporation Micromachined synthetic jet actuators and applications thereof
US6123145A (en) * 1995-06-12 2000-09-26 Georgia Tech Research Corporation Synthetic jet actuators for cooling heated bodies and environments
US6068608A (en) * 1997-05-01 2000-05-30 Chase Medical, Inc. Method of using integral aortic arch infusion clamp
US6132397A (en) * 1997-05-01 2000-10-17 Chase Medical Inc. Integral aortic arch infusion clamp catheter
AU8587098A (en) * 1997-07-22 1999-02-16 Chase Medical Inc. Catheter having a lumen occluding balloon and method of use thereof
US6241699B1 (en) 1998-07-22 2001-06-05 Chase Medical, Inc. Catheter system and method for posterior epicardial revascularization and intracardiac surgery on a beating heart
DE19856169A1 (de) * 1998-12-05 2000-06-29 Deutsch Zentr Luft & Raumfahrt Verfahren und Vorrichtung zum Zerstäuben eines flüssigen Mediums
US6554607B1 (en) 1999-09-01 2003-04-29 Georgia Tech Research Corporation Combustion-driven jet actuator
WO2005016548A1 (en) * 2003-08-13 2005-02-24 Unilever Plc Nozzle for a spray device
JP4981447B2 (ja) * 2003-08-13 2012-07-18 ユニリーバー・ナームローゼ・ベンノートシヤープ 家庭用噴霧装置
US6827296B1 (en) * 2003-08-18 2004-12-07 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Method and apparatus for atomizing fluids with a multi-fluid nozzle
FI116774B (fi) * 2004-01-08 2006-02-28 Dekati Oy Menetelmä ja laitteisto pienten hiukkasten koon kasvattamiseksi
US7500849B2 (en) * 2004-01-16 2009-03-10 Air Products And Chemicals, Inc. Emulsion atomizer nozzle, and burner, and method for oxy-fuel burner applications
FR2872887B1 (fr) * 2004-07-07 2006-09-08 Inst Francais Du Petrole Procede de combustion homogene et generateur thermique utilisant un tel procede
FI116798B (fi) * 2004-07-30 2006-02-28 Metso Automation Oy Paperirainan kostutussuutin
US20100233640A1 (en) * 2008-02-07 2010-09-16 Radek Masin Glycerin burning system
US20090202953A1 (en) * 2008-02-07 2009-08-13 Radek Masin Glycerin burning system
US8287938B1 (en) * 2008-05-20 2012-10-16 Ingo Scheer Method to produce a coating and to fine-tune the coating morphology
ES2350208B1 (es) * 2008-08-08 2011-11-07 Universidad De Sevilla Metodo para la produccion de micro y nano-burbujas monodispersas mediante co-flujo giratorio.
JP5456653B2 (ja) * 2010-12-13 2014-04-02 日本光電工業株式会社 血液測定装置
JP6166103B2 (ja) * 2013-06-04 2017-07-19 ヤンマー株式会社 尿素水噴射ノズル
JP6395363B2 (ja) * 2013-10-11 2018-09-26 川崎重工業株式会社 ガスタービンの燃料噴射装置
US11028727B2 (en) * 2017-10-06 2021-06-08 General Electric Company Foaming nozzle of a cleaning system for turbine engines
US10287970B1 (en) 2017-12-07 2019-05-14 Caterpillar Inc. Fuel injection system
CN111587133B (zh) * 2018-01-23 2023-03-10 艾斯曲尔医疗公司 气雾剂发生器
EP3581265B1 (de) * 2018-06-12 2024-12-04 thyssenkrupp Fertilizer Technology GmbH Sprühdüse zur herstellung eines harnstoff-schwefel düngers
CN109365156A (zh) * 2018-12-05 2019-02-22 郑州沃众实业有限公司 一种自动旋转的高效喷雾装置
CN111346869B (zh) * 2020-05-06 2021-01-05 浙江大农实业股份有限公司 一种热水高压清洗机
CN113461346A (zh) * 2021-07-09 2021-10-01 鞍钢金属结构有限公司 一种可不停机清除罐底沉积的石灰消化罐及其工作方法
CN113680545B (zh) * 2021-08-30 2022-12-16 浙江工业大学 一种采用旋转结构调节的降噪喷嘴
CN119789914A (zh) * 2023-08-07 2025-04-08 英诺纳米喷射技术有限公司 用于产生气尖式干雾纳米射流喷雾的方法及系统

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2047570A (en) * 1933-02-10 1936-07-14 Wiltschire William Frederick Fuel burner
GB484602A (en) * 1936-11-09 1938-05-09 Reginald Percy Fraser Improvements relating to liquid atomising devices, particularly for oil burning furnaces
US2254123A (en) * 1939-03-06 1941-08-26 Swindell Brothers Inc Oil burner
GB570066A (en) * 1944-06-24 1945-06-20 John Graves Mckean Improvements in and relating to liquid fuel burners of the low-pressure-air type
BE652651A (da) * 1963-09-03
DE1551728A1 (de) * 1967-12-19 1970-04-16 Shell Int Research Brennerkopf
DE2005972C3 (de) * 1970-02-10 1982-06-16 Basf Ag, 6700 Ludwigshafen Zerstäuberkopf
SE410218B (sv) * 1970-03-24 1979-10-01 Collin Ab Rolf Brennare
US3734677A (en) * 1970-08-12 1973-05-22 Matsushita Electric Industrial Co Ltd Liquid fuel burner
JPS4924012B1 (da) * 1971-03-03 1974-06-20
US3844484A (en) * 1971-03-03 1974-10-29 Hitachi Ltd Method of fuel atomization and a fuel atomizer nozzle therefor
US3758259A (en) * 1971-11-26 1973-09-11 J Voorheis Methods for preparing fuels and also for thereafter feeding them into furnaces and burning them therein
DE2356229C3 (de) * 1973-11-10 1981-01-29 Shigetake Kawasaki Kanagawa Tamai (Japan) Kegelstumpfförmige, radiale Gaskanäle aufweisende Zerstäuberdüse
SU525837A1 (ru) * 1974-10-14 1976-08-25 Предприятие П/Я В-2453 Газомазутна горелка
GB1497832A (en) * 1975-04-11 1978-01-12 Howe Baker Eng Fuel atomizing device
US4105163A (en) * 1976-10-27 1978-08-08 General Electric Company Fuel nozzle for gas turbines
US4120640A (en) * 1977-02-18 1978-10-17 Infern-O-Therm Corporation Burner for liquid fuel

Also Published As

Publication number Publication date
DK199781A (da) 1981-05-05
DK150395C (da) 1987-09-28
FI69696B (fi) 1985-11-29
US4473185A (en) 1984-09-25
FI69696C (fi) 1986-03-10
CA1159356A (en) 1983-12-27
EP0028025A1 (de) 1981-05-06
EP0028025B1 (de) 1983-06-22
WO1981001186A1 (fr) 1981-04-30
DE3063914D1 (en) 1983-07-28
FI811693L (fi) 1981-06-01
NO812067L (no) 1981-06-18
JPS56501380A (da) 1981-09-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DK150395B (da) Fremgangsmaade og apparat til frembringelse af mikrovaeskedraaber
US3285240A (en) Industrial gas burner
NL8601136A (nl) Corrosiebestendige warmtewisselaar met schroeflijnvormige golven.
JPH1172209A (ja) ガスバーナ
US2539165A (en) Dispersible fuel burner having a reverse gas flow flame stabilizer
US4187835A (en) Indirect heat transfer apparatus
FI58209C (fi) Anordning foer aostadkommande av en reaktion mellan stroemmande medier
US4402666A (en) Forced draft radiant wall fuel burner
US3167066A (en) Radiant heating
US3213919A (en) Nozzle apparatus for burning fuel
JPS6048442A (ja) 赤外線加熱式排ガスダウンフロ−型ガス湯沸器
JPS61153439A (ja) ボイラー装置
US3459414A (en) Heat-treatment apparatus
US2982346A (en) High efficiency portable heater
US5913289A (en) Firetube heat exchanger with corrugated internal fins
US4096996A (en) Diffuser for fuel burners
US3258052A (en) Heat generators
US1819517A (en) Heating system for liquids
US3308870A (en) Oil burner air cone
US4433645A (en) Heat exchanger
SU862655A1 (ru) Радиационный нагреватель
US2604084A (en) Fluid heater
RU2082925C1 (ru) Трубчатая печь
US1644610A (en) Burner
RU178084U1 (ru) Горелочное устройство

Legal Events

Date Code Title Description
PBP Patent lapsed