FI65321C - Braennare foer en suspension av finkornigt kol i vaetska - Google Patents

Description

2 65321 kositeetti voi olla 2500 cB Brookfield asti. Kivihiilen raesuuruus on tyypillisissä tapauksissa n. 50 pm. Polttoaineen lämpöarvo on tyypillisissä tapauksissa 21-25 MJ/kg (5,8-6,9 kWh/kg). Polttoaineeseen on voitu lisätä myös määrätty määrä hienorakeista kalkkia kivihiilen rikkipitoisuuden neutraloimiseksi.

Tätä nestemäistä suspendoltua polttoainetta voidaan käyttää korvikkeena öljylle ja kaasulle, mutta palamisessa esiintyy vaikeuksia, jotka johtuvat polttoaineen taipumuksesta täyttää kanavat tms. On yritetty käyttää hyväksi tätä palavaa suspensiota normaaleissa öljy- ja kaasupolttimissa ja tällöin on kohdattu suuria ongelmia, kuten suutinaukkojen tukkeutumisia, mikäli näillä ei ole ollut vähintään n. 4 mm:n halkaisijaa, mikä antaa mitättömän sumutuksen. Eräs toinen mahdollisuus, joka on esitetty amerikkalaisessa patenttijulkaisussa 3 447 494, on käyttää hyväksi rotaatiopoltinta, s.o. poltinta, jossa on pyörivä polttoaineen jakelukuppi, jonka sisäosaan polttoaine syötetään. Kupista lingotaan polttoaineseos hienojakoisena jauhepilvenä. Tätä jauhepilveä vastaan suunnataan kartiomaisesti suppeneva ilmavirta rotaatiopolttimen rotaa-tiokupln ympäri ulottuvalta rengasmaiselta suuttimelta. Sekä tämä tunnettu rotaatiopoltin että muut öljylle tarkoitetut, tunnetut rotaatiopolttimet ovat kuitenkin osoittautuneet käyttökelvottomiksi osittain, koska hienorakeisella suspensiolla oli taipumus täyttää virtauskanavat, osittain, koska suspendoidut hillihiukkaset pyrkivät kiinnittymään pyörivän poltinkupin sisäsivulle ja palamaan siihen kiinni.

Eräs tunnettu öljypoltintyyppi toimii nk. toroidiperlaatteen mukaan, jossa ympäröidään suuttimelta ulosruiskutettu öljysumu kartiomaisesti hajaantuvalla ilmavirralla, joka eräänlaisen ejektorivaikutuksen avulla saa aikaan palamis-kaasujen takaisinvirtauksen itse öljypoltinsuutinta vasten. Myös yritykset käyttää hyväksi tätä tunnettua öljypoltintyyppiä yllämainitun erityispolttoai-neen polttamiseksi, mikä polttoaine on nesteessä olevista hienorakeisista hiilihiukkaslsta muodostuvan suspension muodossa, on epäonnistunut pääasiassa sen vuoksi, että ei voitu saada aikaan riittävää sumutusastetta suuttimessa, mikä johtui suuresta poikkileikkaushalkaisijan tarpeesta suutinrelässä, täyttymisen estämiseksi, mutta myös hlilihiukkasten taipumuksen johdosta osallistua palamiskaasujen takaisinvirtaukseen.

Saksalaisessa patenttijulkaisussa 594 722 on esitetty ja selitetty öljypoltin, jossa polttoaine syötetään itseimulla putken suulle, mikä putki ulottuu rotaa-tiokupin sisään ja päätyy tämän pohjan yläpuolella, niin että polttoaine lingo- 3 65321 taan rotaatiokupin reunaa kohden jaettavaksi tällä rotaatiokupin ympäri ylöspäin suuntautuvaan ilmavirtaan, öljypisarat, jotka eivät kulkeudu ilmavirran mukana» otetaan kiinni kartiomaisella suojuksella ja ne valuvat alas öljynko-koojaan ylöspäin nousevan ilmavirran vaikutusta vastaan» mikä syötetään rotaatiokupin alapuolelle järjestetyn rengasmaisen suuttimen avulla. Tämä tunnettu öljypoltintyyppi toimii lähinnä rotaatiopoltinperiaatteella, mutta ei yllämainitun toroidipoltinperiaatteen mukaan» koska kaasun nopeus rotaatiokupin reunalla on niin alhainen» että se sallii öljypisaroiden sekä osua ympäröivään suojukseen että valua tätä pitkin alas. Tämä tunnettu poltin ei ole myöskään käyttökelpoinen esillä olevan keksinnön tarkoittamalle polttoaineelle» joka muodostuu nesteessä olevien hienorakeisten hiilihiukkasten muodostamasta suspensiosta.

Keksinnön mukaan on nyt yllättäen havaittu» että yhdistämällä sinänsä tunnettu rotaatiopoltinperiaate ja sinänsä tunnettu toroidipoltinperiaate voidaan aikaansaada poltin» joka ilman suurempia valkeuksia mahdollistaa yllämainitun suspen-doidun hiukkasmuotoisen polttoaineen polttamisen.

Keksinnön kohteena on siis hienokslhajottava rotaatlopoltin polttoaineen polttamiseksi» joka muodostuu nesteessä, etenkin suspensloainepltoisessa vedessä olevien hienojen hiilihiukkasten muodostamasta suspensiosta, jossa polttimossa on kartiomainen rotaatiokappale, jonka sisäsivulta polttoaine syötetään kuljetettavaksi keskipakoisvoiman avulla rotaatiokappaleen kartlomalsta sisäsivua pitkin sen uloimpaan äärireunaan, jolloin polttimessa on jakelusuojus, joka on järjestetty polttimen akselin poikki rotaatiokappaleen sisään, ja jonka taakse polttoaineena toimivaa suspensiota varten oleva aksiaallsesti suunnattu syöttöputki päätyy ja jolloin polttimessa on myös rotaatlokappaletta ympäröivä llmansyöttösuutln ilman syöttöä varten rotaatiokappaleen äärireunaa pitkin. Tämä poltin on tunnettu siitä, että ainakin rotaatiokappaleen sisäsivun uloin ääriosa muodostaa 35-80°:n kulman polttimen akselin kanssa, ja että poltin tämän lisäksi toimii toroidipoltinperiaatteen mukaan siten, että llmansyöttö-suutin on järjestetty rotaatiokappaleen äärireunalle ilman syöttämiseksi hajaantuvana, ulospäin polttimen akselilta suuntautuvana ilmavirtana ja siten, että ilmansyöttöeuutinta ja rotaatlokappaletta ympäröi kartiomainen ohjaussuo-jus» joka ulottuu rotaatiokappaleen ohi ja joka raon muodostamista varten ohjaueeuojukeen ja ilmaneyöttösuuttlmen väliin on järjestetty sätelttäiselle etäisyydelle ilmansyöttösuuttlmesta ja joka muodostaa suunnilleen saman kulman polttimen akselin kanssa kuin hajaantuva ilmavirta.

4 65321

Hajaantuva ilmavirta muodostaa lähinnä 30-70°:n kulman polttimen akselin suhteen, koska näin saadaan paras takaisinvirtausvaikutus. Takaisinvirtausvaikutus-ta voidaan edelleen lisätä, jos kartiomainen ohjaussuojus varustetaan ulkopää-dystään sisäänpäin kaarevalla pidennyksellä. Tämän pidennyksen tulee tällöin olla yhdenmukaisesti kaareva polttimen edellä olevan toroidimaisen pyörivän kaasukappaleen muodon kanssa.

Liikkuessaan pyörivän kupin sisäsivua pitkin suspensio kuivuu ja paljon vettä tai nestettä on haihtunut, kun suspensio lähtee rotaatiokupin reunalta ja se lingotaan ulospäin keskipakoisvoimien avulla. Hajaantuva ilmavirta ottaa tällöin hlillhiukkaset kiinni ja saattaa ne takaisinvirtausvaikutukseen. Suspension liikkeen helpottamiseksi ulospäin ja rotaatiokupin toiminnan parantamiseksi on keksinnön mukaisesti edullisinta, jos ainakin rotaatiokupin kartiomaisen sisäsivun uloin ääriosa muodostaa suuremman kulman polttimen akselin suhteen kuin ilmansyöttösuuttimelta hajaantuva ilmavirta. Rotaatiokupin sisäsivu voi olla tällöin muodostettu kartiomaisilla ulokkeilla, joilla on eri kulmat polttimen akselin suhteen. Kuten yllä on mainittu, tulee ainakin rotaatiokupin kartiomaisen sisäsivun uloimmalla reunaosalla olla 35-80°:n kulma polttimen akselin suhteen. Muodostamalla rotaatiokupin sisäsivu porraemaisesti parannetaan polttimen toimintaa siten, että hlillhiukkaset "ravistetaan rikki" niiden liikkuessa portaiden yli ja siten että, nesteen jouvamuodostusta näin vähennetään.

Keksinnön eräässä erityisessä edullisessa suoritusmuodossa rotaatiokupin ulkosivu muodostaa rengasmaisen ilmasuuttimen sisemmän rajoitusseinämän. Tällöin on käytännöllisistä syistä sopivinta, jos rotaatiokupin sisäsivun ulompi ääri-osa muodostaa vähintään 10° suuremman kulman polttimen akselin suhteen kuin kartiomalsestl rengasmaiselta ilmasuuttimelta hajaantuva ilmavirta, koska näin saadaan aikaan riittävä rakenteellinen vahvuus rotaatiokupin reunassa.

Keksinnön eräässä edelleenkehitysmuodossa on todettu, että useissa tapauksissa voidaan saavuttaa etuja, jos yritetään estää kaasu- ja hlilihiukkasten muodostamaa palavaa massaa pyörimästä liian suuressa laajuudessa, ja tämä voidaan saada aikaan, jos ilmasuutln varustetaan ohjausslivlllä tai -urilla, jotka vakaannuttavat ilmavirran ja ehkäisevät tämän pyörimisen polttimen akselin läheisyydessä.

5 65321

Polttoaineen jakamiseksi rotaatiokupin sisäsivulla tulee keksinnön mukainen jakelusuojus järjestää poltinakselin poikki rotaatiokupin sisään, jolloin polttoainesuspensiota varten oleva aksiaalisesti sunnattu syöttöputki saa päätyä tämän jakelusuojuksen taakse, jonka ulkoreunassa on rengasmainen rako suojuksen ja rotaatiokupin välillä. Tämän jakelusuojuksen sisäpuolelle voidaan antaa myös päätyä muiden polttoaineen syöttöputkien, jos halutaan voida yhdistää poltin öljy- tai kaasupolttimeen, esim. polttamisen aloittamista varten. Itsepuhdistavan vaikutuksen aikaansaamiseksi rotaatiokuplssa voidaan jakelusuojus edullisesti järjestää syöttöputkelle, jolloin saadaan aikaan suhteellinen liike tämän syöttöputken ja rotaatiokupin välillä, esim. siten, että syöttöputki sekä kiinteä jakelusuojus saavat olla liikkumattomia tai ne saavat pyöriä toisella kulmanopeudella.

Keksintöä selitetään seuraavassa lähemmin oheisten piirustusten avulla. Kuv.

1 esittää periaateluonnosta keksinnön mukaisesta polttlmesta. Kuv. 2 esittää aksiaalileikkaueta keksinnön mukaisen polttlmen suorltuseslmerklstä. Kuv. 3 esittää aksiaalileikkaueta kuviossa 2 esitetyn polttlmen muunnelman osasta.

Kuv. 4 esittää aksiaallleikkausta keksinnön mukaisessa polttimessa olevan rotaatiokupin eräästä toisesta suoritusmuodosta. Kuv. 5 esittää aksiaalileik-kausta keksinnön mukaisessa polttimessa olevan rotaatiokupin eräästä toisesta suoritueesimerkistä. Kuv. 6 esittää muunnelmaa keksinnön mukaisessa polttimessa olevan rengasmaisen ilmansyöttösuuttlmen uloimmasta rajoltusselnämästä.

Kuv. 7 esittää tasokuvaa tästä uloimmasta rajoitusseinämstä. Kuv. 8 on leikkaus kuviossa 6 olevan linjan VIII-VIII mukaan. Kuv. 9 esittää kuviota 7 vastaavaa kuvaa eräästä toisesta esimerkistä, miten ilmansyöttösuuttlmen ulkoseinästä voidaan keksinnön mukaisesti muodostaa. Kuv. 10 esittää kuviota 8 vastaavaa leikkausta eräästä toisesta esimerkistä, miten ilmansyöttösuuttlmen ulkoseinästä voidaan muodostaa keksinnön mukaisesti.

Kuviossa 1 esitetään periaateluonnos keksinnön siukaisesta polttlmesta. Polttimessa on rotaatiokuppi tai -kappale 10, jossa on syöttöputki 11 polttoainetta varten, joka on nesteessä, etenkin vedessä olevan hlenorakelsen hiilen muodostaman suspension muodossa. Syöttöputki 11 päätyy kupin 10 kartlomaiselle sisäsivulle jakelusuojuksen 12 taakse, joka on kiinnitetty rotaatiokappaleeseen ja joka pakottaa suhteellisen paksun nestemäisen suspension rotaatiokappaleen 10 sisäpinnalle. Rotaatiokappaletta 10 pyöritetään käyttölaitteella M, ja suspensio tulee tällöin keskipakoisvoiman vaikutuksesta virtaamaan rotaatio- 6 65321 kappaleen äärireunalle 13.

Rotaatiokappale 10 on järjestetty pääilmansyöttöputkeen 14, jonka ulkopäätyreu-na 15 sekä rotaatiokappaleen slsäänmenoreuna 13 rajoittavat rengasmaista ilman-suutlnta 16, jonka läpi pääilmavirta ruiskutetaan nuolten 17 suunnassa kartio-malsestl ulospäin hajaantuvana Ilmavirtana, joka aikaansaa eräänlaisen ejekto-rivaikutuksen siten, että ilmavirralla on sen suurin nopeus juuri rotaatioku-pin 10 äärireunan alueella. Pääilmavirta 17 kulkee kartiomaisen ohjaussuojuk-sen 18 pintaa pitkin, joka alkaa suuttimen 16 takana ja on sijoitettu säteit-täieelle etäisyydelle tästä pääilmasuuttimen 16 ulkosivun ympäri kulkevan vapaan raon 19 rajoittamista varten. Tämä rako on tärkeä, jotta rotaatiokappa-leesta 10 ulosllngotut hillihiukkaset eivät linkoutuisi suoraan ulos ja osuisi välittömästi suojukseen 18, vaan ehtisivät muuttaa liikesuuntaa ja ne otetaan ilmavirran 17 mukaan. Kartiomaisesti hajaantuvan ilmavirran 17 sinänsä tunnetun toroldlvaikutuksen avulla tämä kääntyy sisäänpäin nuolla 20 pitkin pystysuoran pyörteen muodostamiseksi muodoltaan muuntuneen toroidin muodossa, joka muodostaa itse palamisalueen. Osa kaasuista lähtee palamisalueelta nuolia 20 pitkin.

Kuten katkoviivoin on esitetty, voi kartiomainen suojus 18 olla ulkopäädystään varustettuna sisäänpäin kaarevalla osalla tai pidennyksellä 22 tai muodostettuna tällaiseksi tämän toroldlvaikutuksen lisäämistä varten.

Kokeissa on osoittaunut, että parhaimmat tulokset saadaan aikaan, jos rengasmainen suutin 16 suuntaa kartiomaisesti hajaantuvan ilmavirran 30-70°:n kulmassa a polttimen aksiaalisuunnan suhteen. Suunnilleen saman kulman on ohjaussuojuk-sen 18 kartiomaisen osan muodostettava polttimen aksiaalisuunnan kanssa, s.o. kulman o tulee olla suunnilleen yhtä suuri tai hiukan suurempi kuin kulman α .

Kupin 10 sisäsivu voidaan muodostaa erilaisilla kulmilla polttimen pituusakselin suhteen, mutta kyseessä olevaa polttoainetta varten, joka muodostuu nesteessä, tyypillisissä tapauksissa vedessä olevan hienorakeisen hiilen muodostamasta suspensiosta, on osoittautunut, että 35-80°:n kulma polttimen aksiaalisuunnan suhteen on tarpeellinen parasta vaikutusta ja vähäisintä hillihlukkas-ten rotaatiokappaleen sisäsivulle tapahtuvaa kiinnlpalamista varten. Jos rotaatiokappaleen ulkosivua käytetään toisena suuttimen 16 rajoitusseinämänä, kuten on esitetty kuviossa 1, on käytännölliseltä kannalta parasta, jos kulma Y , ^ 65321 s.o. kartiomaisen, nuolien 17 mukaisen ilmavirran ja ainakin rotaatiokappaleen 10 uloimman ääriosan välillä on vähintään 10°, niin että rotaatiokappaleen ääriosa saa riittävän rakenteellisen vahvuuden.

Muodostamalla poltin siten, että se toimii rotaatiopoltln- ja toroidipoltin-periaatteiden yhdistelmänä, voidaan saada aikaan kyseessä olevan polttoainesus-pension stabiili palaminen. Rakenteilla voidaan varmistaa, että syöttöputken 11 läpimitta on riittävä mahdollistamaan suspension kuljetuksen ilman tukkeutu-misvaaraa, ja suspension sumutus tapahtuu rotaatiokappaleen 10 rotaatiovaiku-tuksella, jolloin toroidlvaikutus saadaan aikaan siten, että rotaatiokappaleen sisäänmenoreunalta lähteviä hiilihiukkasia vaikutetaan ylöspäin laajentuvalla tai hajaantuvalla ilmavirralla 17, joka siten ei vaikuta liian voimakkaasti hiilihiukkasiln näiden suuntaa muuttavasti, vaan ainoastaan saattaa nämä mukaan toroidiseen virtaukseen 20. Kun vielä palamattomat hiilihiukkaset lähtevät reunalta 13 ja ne temmataan mukaan toroldivirtaan 20, voivat hiilihiukkaset palaa suhteellisen pitkäaikaisen oleskelun aikana polttlmen palamisalueel-la, joka toroidivaikutuksen avulla on keskitetty, niin että palamlsalue ei jätä itse poltinpäätä, joka muodostetaan ohjaussuojuksesta 18, rotaatiokappa-leeeta 10 ja suuttimesta 16. Ilman toroidivaikutusta olisi palamlsalue etääntynyt polttlmen päästä ja polttoaine olisi sammunut.

Keksinnön mukaisen polttlmen käynnistyksessä täytyy hiilisuspension sytytyksen tapahtua sytytysliekillä, ja tämä sytytysliekki voidaan keksinnön eräässä edullisessa suoritusmuodossa saada aikaan öljyn tai kaasun avulla, jota syötetään rotaatiokappaleeseen erillisestä öljyn- tai kaasunsyöttöputkesta, kuten lähemmin selitetään muiden keksinnön suoritusmuotojen yhteydessä. Sytytys saadaan aikaan silloin siten, että öljyä ruiskutetaan erillisesti rotaatiokappaleen sisään, s.o. yhdensuuntaisesti polttoainesuspension kanssa. Alkusytytys-ajan jälkeen voidaan öljyn syöttö keskeyttää, jolloin palaminen jatkuu polttoainesuspension avulla. Kun tarpeellinen lämpötila on saavutettu, ylläpidetään polttoainesuspension palamista aivan yksinkertaisesti siten, että palavat hlilljauhehiukkaset virtaavat takaisin polttoainekaasuvirtauksen 20 mukana ja sen pidennetyn oleskelun aikana palamlsaluee11a syttyy uusia hiilijauhehiukka-sia, jotka lingotaan rotaatiokappaleen 10 reunalta 13.

Keksinnön mukaisen polttlmen rotaatlokappaleessa 10 on suurempi kartlokulma kuin mitä on normaalisti rotaatiopolttimissa, jotta varmuudella saadaan aikaan « 65321 hiilisuspenslon hyvä kuljetus ulospäin sisäänmenoreunaa 13 vasten. Hiilisuspen-slo tulee liikkuessaan rotaatiokappaleen sisäsivua pitkin hyvin nopeasti kuivumaan, ja kun suspensio lähtee reunalta 13, se voi olla muuttunut jauhemaiseksi. Kuivuneen suspension hajottamisen helpottamiseksi ja sen varmistamiseksi, että jauhemainen hiili lähtee rotaatiokappaleesta hienojakoisena jauhepilvenä, voi kartiomaisen kappaleen sisäsivulla olla porrasmainen muodostelma, jossa on porras 23, joka on kaaviomalsesti esitetty kuviossa 1. Tämä porras tai askelma ravistaa jauhehiukkaset rikki ja estää juovamuodostuksen. Voidaan käyttää useampaa kuin yhtä porrasta 23.

Kuvio 2 esittää keksinnön mukaisen polttimen erästä edullista suoritusmuotoa. Tässä polttlmessa on rotaatlokappale 30, jossa on tasainen kartiomainen sisäsivu. Tässä rotaatlokappaleessa on sisäinen jakelusuojus 31, joka on sopivalla tavalla kiinnitetty rotaatiokappaleen sisäsivulle jättämällä ympärikulkevan raon 32 suojuksen reunan ja kappaleen 30 sisäsivun väliin. Rotaatlokappale 30 on asennettu pyöritettävälle putkimaiselle akselille 33. Tämän putkimaisen akselin 33 läpi ulottuu sisempi syöttöputki 34 polttoalnesuspensiota varten, joka poltetaan polttlmessa. Keskeisesti tämän sisemmän putken 34 ympäri on toinen polttoaineen syöttöputki 35, joka on tarkoitettu öljyä tai kaasua varten, jotta mahdollistetaan yksinkertaisella tavalla hilll/nestesuspenslon sytytys. Nämä molemmat putket 34,35 ovat kiinteitä akselin 33 suhteen. Putken 34 sleämltan tulee olla vähintään n. 4 mm hilli/nestesuspension kiinnittymisen estämiseksi putkelle. Jakelusuojuksen 31 ja kappaleen 30 sisäsivun välillä olevan raon 32 tulee olla vähintään 1 mm leveä.

Akseli 33 on asennettu laakereille 36, jotka on järjestetty laakeripesään 37, joka toimii samanaikaisesti jakelujohtona pääilman syöttöä ja jakelua varten. Pääilma syötetään pesään 37 eyöttöistukan 38 kautta ja se voi virrata kanavien 39 läpi toisen laakerin ohi etummaiseen tilaan 40, jota rajoittaa kansi 41, joka on ruuvattu pesään 37. Kannen etusivulla on läpivirtausreikä 42, jota ympäröi putken istukka 43, joka on vedetty ulospäin suuntautuvaan laippaan tai kärkeen 44. Tämä kärki tai laippa 44 muodostaa yhdessä rotaatiokappaleen 30 ääriosan 45 kanssa purkusuuttimen 46 päällmaa varten. Tämä purkusuutin suuntaa ilman ulospäin nuolla 47 pitkin kartlomalsesti hajaantuvana ilmavirtana. Tämän ilmavirran kulma polttimen pituusakselin ja muiden mlttatietojen suhteen on yhtäpitävä sen kanssa, mitä on esitetty yllä kuviossa 1 olevan perlaateluonnoksen yhteydessä. Kansi 41 päällä on tämän lisäksi suojus 48, 9 65321 joka on kartiomainen ja muodostaa ohjaussuojuksen ilmavirtaa 47 varten. Tämän suojuksen kartiomainen osa alkaa hiukan suutinseinämien 44 ja 45 äärireunojen takana ja säteittäisellä etäisyydellä ulommasta suutinselnämästä 44, niin että muodostuu rako 49 tämän uloimman suutlnseinämän 44 ja suojuksen 48 väliin. Tämä rako on olennainen, jotta vältetään se, että rotaatlokappaleelta 30 lingo-tut hiilihiukkaset eivät kiinnity ohjaussuojukselle 48 ja muodostu tälle kiin-nipalanutta hlilikerrosta. Kartiomalsesti hajaantuvan ilmavirran 47 alkulinjan ja ohjaussuojuksen 48 välinen etäisyys mahdollistaa siten paremman toiminnan keksinnön mukaisessa laitteessa. Tämän raon läpi el saa syöttää ilmaa.

Siten, että kansi 41 on ruuvattu kiinni kierteellä pesän 37 ulkosivulle, voi suuttimen 46 sisäänmenoraon laajuus vaihdella eri pääilmamäärien syöttöä varten. Tässä pääilmamäärän säädössä ohjaussuojusta 48 siirretään yhdessä ulomman suutlnseinämän 43,44 kanssa siten, että rako 49 varmuudella säilytetään.

Toimenpide, että pääilma johdetaan akselin 33 laakeripesän läpi, saa aikaan sen, että ilmavirta jäähdyttää laakerit ja siten vähentää tähän kohdistuvaa lämpörasitusta.

Kuvion 2 mukaisessa suorituseslmerkissä on keskeiset putket 34,35 esitetty suspension tai kaasu- tai öljypolttoaineen syöttöä varten. Nämä putket voidaan kuitenkin järjestää vierekkäin putkimaiseen akseliin 33.

Kuviossa 3 esitetään muunnelma kuvion 2 mukaisesta polttimesta. Tässä muunnelmassa on ohjaussuojus muodostettu ulkopäädystään sisäänpäin kaarevalla pidennyksellä 48', joka vahvistaa aiottua toroiditoimlntaa.

Kuvioiden 1-3 mukaisissa suoritusmuodoissa on rotaatiokappaleen sisäinen jake-lusuojus asennettu kiinteästi rotaatlokappaleelle. Kuviossa 4 esitetään eräs toinen mahdollisuus tämän jakelusuojuksen asentamista varten. Kuvio 4 esittää siten yksistään rotaatiokappaletta 50, joka on kiinni pyöritettävällä putkimaisella akselilla 51. Tämän akselin läpi ulottuu syöttöputki 52, joka toimii aiotun nesteessä olevan hlenorakeisen hiilen muodostaman suspension syöttämiseksi. Putken 52 ympäri ulottuu toinen putki 53, joka yhdessä putken 52 kanssa rajoittaa rengasmaista polttokaasua tai -öljyä varten olevaa syöttökanavaa. Putken 53 ulkopäätyyn on asennettu pldike 54. Tämän pldlkkeen ulkosivulle on kiinnitetty jakelusuojus 55. Suojuksen 55 vapaan reunan ja rotaatiokappaleen 10 65321 50 sisäsivun välissä on rako 56, jonka kuten aikaisemminkin tulee olla ainakin 1 mm leveä. Tämän rakenteen avulla on mahdollista aikaansaada suhteellinen pyöriminen jakelusuojuksen 55 ja rotaatiokappaleen 50 välillä, jolloin tyypillisissä tapauksissa annetaan suojuksen 55 ja putken 53 olla paikoillaan tai myös annetaan näiden yksityiskohtien pyöriä vastakkaisiin suuntiin tai ainakin toisella nopeudella kuin rotaatiokappale 50. Näin aikaansaadulla suhteellisella liikkeellä saadaan aikaan raon 56 puhdistuminen.

Kuvio 5 esittää rotaatiokappaleen 60 erästä toista suoritusmuotoa, jota rotaa-tiokappaletta voidaan edullisesti käyttää keksinnön mukaisessa polttimessa. Kuten kuvion 1 rotaatiokappaleessa on tässäkin rotaatiokappaleessa porrasmainen sisäsivu, jossa on sisempi osa 61 kulmassa polttimen pituusakselin suhteen, ja ulompi osa 62 suuremmassa kulmassa polttimen pituusakselin suhteen. Sisäosa 61 on vedetty eteenpäin kärkeen tai portaaseen 63. Rotaatiokappaleen sisäsivun tämän rakenteen tehtävänä on se, että suspensio ensin liikkuu ulospäin pintaa 61 pitkin ja tällöin osittain kuivuu, jolloin ainakin osittain kuivunut hiili-suspensio keskipakoisvoiman avulla (kierrosluku voi olla esim. 5000-10000 r/m) lingotaan säteittäisesti ulos reunan 63 yli, jolloin suspensiossa olevat hiili-hiukkaset osuvat pintaan 62 ja tällöin hajotetaan, jotta ne tasaisemmin jakautuneessa tilassa lähtevät rotaatiokappaleen ulkoreunalta 64. Kuten aikaisemmissa suoritusmuodoissa on tässäkin rotaatiokappaleessa 60 jakelusuojus 65, joka on asennettu muutamilla nastoilla 66 rotaatiokappaleelle. Suojuksen 65 takana olevan rotaatiokappaleen reiän 67 läpi ulottuu ainakin yksi syöttöputki hiili/nestesuspensiota varten, mutta parhaiten myös putki sytytyspolttoaineen syöttöä varten.

Kuten yllä on mainittu, voi tietyissä tapauksissa olla edullista ehkäistä polttokaaeumasean pyöriminen ohjaussuojuksen sisällä. Tämän pyörimisen ehkäisemiseksi voidaan, kuten kuvioissa 69 esitetään, muodostaa rengasmainen il-mansyöttöeuuttlmen ulkoseinästä 70 uralla, joka voi olla säteittäisesti ulospäin suunnattu, kuten esitetään kuvioissa 6-8 uria 71 varten, tai joka voi olla suunnattu rotaatiokappaleen pyörimissuuntaa vastaan, kuten on esitetty ulkoseinämässä 70' olevilla urilla 72 kuviossa 9. Kuvioissa 6-9 esitetyt yksityiskohdat 70,70' on tarkoitettu korvaamaan esim. yksityiskohdan 43 kuviossa 2.

Sen sijaan, että käytettäisiin uria polttokaasujen pyörimisen ehkäisemiseksi, " 65321 voidaan pääilmansuuttimeen, kuten esitetään kuviossa 10, järjestää ohjaussii-piä 73, jotka kiinnitetään suuttlmen ulkoseinämän 74 sisäsivulle ja jotka työntyvät ulospäin suuttimen sisäseinämää vasten. Näiden ohjaussiipien asema voi olla sama kuin on esitetty urien 71 yhteydessä kuvioiden 6-9 suoritusmuodossa.

Hiili/nestesuspension syötön parantamiseksi rotaatlokappaleeseen on mahdollista muodostaa syöttöputki syöttöruuvikuljettimena, s.o. järjestää pyörivä syöttö-ruuvi putken 11,34 tai 52 sisään. Tämä suoritusmuoto mahdollistaa nestepitoi-suuden lisäalentamisen tai viskositeetin lisäämisen.

Yllä on selitetty hiili/nestesuspension sytytystä käyttämällä sytytysllekkiä, joka on saatu aikaan öljyn tai kaasun erillisellä syötöllä erillisten syöttö-putkien kautta. On kuitenkin myös mahdollista aikaansaada sytytys siten, että yhteen ja samaan putkeen, esim. putkeen 11, syötetään ensin öljyä, joka sytytetään esim. sähköisesti ja joka sitten vähitellen sekoitetaan hiili/nestesus-pensloon, kunnes lopulta syötetään yksistään hiili/nestesuspenslota.

Claims (9)

12 . . 65321

1. Hienoksihajottava rotaatiopoltin polttoaineen polttamiseksi, joka muodostuu nesteessä, etenkin suspensioainepitoisessa vedessä olevien hienojen hiili-hiukkasten muodostamasta suspensiosta, jossa polttimessa on kartiomainen rotaatiokappale (10,30,50,60), jonka sisäsivulta polttoaine syötetään kuljetettavaksi keskipakoisvoiman avulla rotaatiokappaleen kartiomaista sisäsivua pitkin sen uloimpaan äärireunaan (13,45,64), jolloin polttimessa on jakelu-suojus (12,31,55,65), joka on järjestetty polttimen akselin poikki rotaatio-kappaleen (10,30,50,60) sisään, ja jonka taakse polttoaineena toimivaa suspensiota varten oleva aksiaalisesti suunnattu syöttöputki (11,34,52) päätyy ja jolloin polttimessa on myös rotaatiokappaletta ympäröivä ilmansyöttösuutin (16,46,70) ilman syöttöä varten rotaatiokappaleen äärireunaa pitkin, tunnettu siitä, että ainakin rotaatiokappaleen (10,30,50,60) sisäsivun uloin ääriosa (13,62) muodostaa 35-80°:n kulman polttimen akselin kanssa, ja että poltin tämän lisäksi toimii toroidipoltinperiaatteen mukaan siten, että ilmansyöttösuutin (16,46,70) on järjestetty rotaatiokappaleen äärireunalle (13,45,64) ilman syöttämiseksi hajaantuvana, ulospäin polttimen akselilta suuntautuvana ilmavirtana (17,47) ja siten, että ilmansyöttösuutinta ja rotaatiokappaletta ympäröi kartiomainen ohjaussuojus (18,48), joka ulottuu rotaatio-kappaleen ohi ja joka raon (19,49) muodostamista varten ohjaussuojuksen ja ilmansyöttösuuttimen väliin on järjestetty säteittäiselle etäisyydelle ilman-syöttösuuttimesta ja joka muodostaa suunnilleen saman kulman polttimen akselin kanssa kuin hajaantuva ilmavirta.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen poltin, tunnettu siitä, että ilmansyöttösuutin (16,46,70) suuntaa kartiomaisesti hajaantuvan ilmavirran (17,47) 30-70°:n kulmassa polttimen akselilta ulospäin.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen poltin, tunnettu siitä, että kartiomaisessa ohjaussuojuksessa (18,48) on ohjaussuojuksen ulkopäätyyn muodostettu, sisäänpäin kaareva pidennys (22,48').

4. Patenttivaatimuksen 1,2 tai 3 mukainen poltin, tunnettu siitä, että ainakin rotaatiokappaleen (10,30,50,60) kartiomaisen sisäsivun uloin reunaosa (13,62) muodostaa suuremman kulman polttimen akselin kanssa kuin ilmansyöttösuut-timelta (16,46,70) tuleva, hajaantuva ilmavirta (17,47).

5. Jonkin patenttivaatimuksista 1-4 mukainen poltin, tunnettu siitä, 13 65321 että rotaatiokappaleen (10,60) sisäsivu on muodostettu kartiomaisilla ulokkeilla (61,62), joilla on erilaiset kulmat polttimen akselin suhteen.

6. Jonkin patenttivaatimuksista 1-5 mukainen poltin, tunnettu siitä, että rengasmaisen ilmansyöttösuuttimen (16,46,70) toinen rajoitusseinämä muodostetaan rotaatiokappaleen (10,30,50,60) sisäsivulla.

7. Jonkin patenttivaatimuksista 1-6 mukainen poltin, tunnettu siitä, että ilmansyöttösuuttimessa (70) on ohjaussiipiä tai -uria (71), jotka vakaannuttavat ilmavirtaa (17,47) ja ehkäisevät palamistuotteiden ja liekin pyörimistä polttimen akselin lähellä.

8. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen poltin, tunnettu siitä, että rotaatiokappaleessa (30,50,60) on yksi tai useampia jakelusuojuksen (12,31,55,65) taakse päätyviä putkia (35,53) jotain muuta polttoainetta kuin suspensiota varten.

9. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen poltin, tunnettu siitä, että jakelusuojus (55) on järjestetty polttoaineen syöttöä varten käytetylle syöttöputkelle tai -putkille (11,34,35,52,53), joiden suhteen rotaatio-kappale (50) on järjestetty pyörimään. 65321 14