FI87488B - Anordning foer aktivering av en foerbraenningsprocess. - Google Patents

Description

1 87488

Laite polttotoiminnon aktivoimiseksi

Keksintö koskee patenttivaatimuksen 1 johdannon mukaista laitetta polttotoiminnon aktivoimiseksi.

5 Kun polttolaitosten yhteydessä on puhe polttamisen laadun parantamisesta, on ensisijaisesti alennettava polttoaineen kulutusta ja säästettävä tällöin vastaavasti energiaa. Tämän näkökohdan lisäksi on nykyaikaisissa laitoksissa kuitenkin otettava huomioon myös teknisesti käy-10 tännölliset näkökohdat, kuten käytettävien lämmityskattiloiden ja polttokammioiden helpompi ja parempi puhdistus noesta ja kerrostumista, energianvaihto- ja suorituskyvyn optimointi, polttolaitoksen edullisemman hyötysuhteen saavuttaminen liekkigeometriaa muuttamalla. Savukaasujen ja 15 kiinteiden hiukkasten päästöjen vähentäminen sekä mahdollisten korroosiosyiden poistaminen. Tähän mennessä tunnetut toimenpiteet ja laitteet edellä mainittujen menetelmä- ja laitoskomponenttien parantamiseksi aiheuttavat yleensä suuria investointeja, mikä on laajemman käytön 20 esteenä.

EP-patenttihakemuksesta 50 258 tunnetaan polttoka-talysaattori, jonka mukaan vesisäiliön ja polttovyöhykkeen väliin on järjestetty säätölaite. Tällöin käytössä esiintyy sellainen epäkohta, että sytytettäessä polttoaine ja 25 suoritettaessa kytkentä toisesta vaiheesta toiseen, synty vät paineiskut etenevät säätölaitteen puskuritäytteeseen, niin että puskurinestettä tulee vesisäiliöön.

Patenttihakemuksesta DE-A 2 359 414 tunnetaan sellainen laite höyryn ohjaamiseksi polttomoottorikoneen 30 polttoaineen syöttöjärjestelmään, jolla parannetaan polt toaineen polttamisen hyötysuhdetta ja vähennetään vaarallisten aineiden päästöjä. Säiliössä synnytetty höyry syötetään tässä tunnetussa laitteessa polttomoottorikoneen kaasuttimen ontoksi tehdyn tyhjäkäynninsäätöruuvin kaut-35 ta. Jotta vältettäisiin kaasuttimen ei-toivottu paluuvir- taus tai virhesytytystakaiskut, tyhjäkäynnin säätöruuvin 2 87488 toiseen päätyosaan on järjestetty kuulavastaventtiili, jonka venttiilikuulaa ohjataan vain kaasuvirralla. Tällaisella takaiskujärjestelmällä on vain vähäinen turvalli-suusarvo, mistä johtuen se ei luonnollisesti sovi lämmi-5 tyslaitoksiin.

Keksinnön tavoitteena on nimenomaan välttämällä alussa mainitun laitteen epäkohdat, saada aikaan sellaiset toimenpiteet, joiden avulla päästään kokonaisuudessaan parempaan polttotoiminnon aktivointiin ja optimoidaan samal-10 la ratkaisevasti käyttöturvallisuus.

Tähän tavoitteeseen päästään keksinnön mukaisella laitteella, jolle on tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa. Keksinnön muita piirteitä ja rakennemuotoja käy selville muista patentti-15 vaatimuksista.

Tässä keksinnön mukaisessa laitteessa polttolaitoksen poltinta varten tarvittava polttoilma korvataan seoksella, jossa on tavallisesti käytettyä ympäristön ilmaa ja keksinnön mukaisella laitteella aktivoitua ilmaa. Lämmi-20 tyskattilan ulostulossa suoritettujen savukaasututkimus- ten tuloksena todettiin, että tämä kokonaisuudessaan syötetyn polttoilman aktivointi tai rikastus saa aikaan huomattavan polttoaineen kulutuksen laskemisen lähtötehon ollessa verrattain suuri. Polttotoiminnon osalta on käynyt 25 ilmi, että tavanomaista ilmaylijäämää pystyttiin vähentä mään ja lisäämään ja stabiloimaan tällöin lämmitystekni-nen hyötysuhde.

Ympäristönäkökohtien kannalta ilman ylimäärän vähentäminen on tärkeää, koska siitä on seurauksena ilmake-30 hään päästetyn savukaasumassan pienentyminen ja näin ollen savukaasuista johtuvien lämpöhäviöiden vähentyminen. Koko polttaminen tapahtuu samoin lähes stökiometrisellä ilma suhteella.

Keksinnön mukaisella laitteella saatu polttokammion 35 ja savukaasupäästöjen itsepuhdistusvaikutus parantaa li säksi polttoaineen ja polttokammion välisen vaihtopinnan 3 87488 tilaa, jolloin lämmityskattilan hyötysuhde energian muuttajan lisääntyy ja primaarienergiantarve laskee samanaikaisesti .

Mahdollisen käyttöhäiriön esiintyessä väistämättö-5 mästi tapahtuva puskurinesteen tason muuttuminen saa aikaan polttimen pysähtymisen välittömästi, niin että keksinnön mukaisen laitteen käyttöä voidaan pitää käytännöllisesti katsoen vaarattomana.

Seuraavassa selostetaan oheisen piirustuksen avul-10 la erästä rakenne-esimerkkiä keksinnön mukaisesta lait teesta.

Kuvio 1 on kaavioleikkaus tällaisesta laitteesta, kuvio 2 esittää samoin leikkauksena suurennettua osaa mainitusta laitteesta, jossa on kaksi puhallusput-15 kea, ja kuvio 3 havainnollistaa laitteen toimintaa kaavion avulla, joka esittää savukaasujen C02-pitoisuuden riippuvuutta nokiluvusta Bacharachin mukaan.

Kuvion 1 mukaan säiliö 4 on yhdistetty johdolla la 20 ilmapumppuun 1, joka pumppaa paineilmaa yhden tai useamman putken 2 kautta säiliössä 4 olevaan nesteeseen 3. Neste 3 täyttää säiliötilan vain osittain, niin että neste pinnan yläpuolelle jää vain ilmatila 3a.

Säiliön 4 yläosassa on paineentasauskammio 5, joka 25 on erotettu väliseinällä T toisesta, osittain öljyllä 7 täytetystä kammiosta 8. Väliseinään T järjestetty putki 6, joka yhdistää kammiot 5 ja 8, toimii ilman läpimeno-aukkona ja tällöin eräänlaisena iskunvaimentimena.

Kammio 8 on yhdistetty johdolla 9 polttimeen 11, 30 jossa se päättyy ilmanimuistukkaan 10.

Ilma pumpataan ilmapumpulla 1 yhden tai useamman putken kautta aktiivisen nesteen 3 läpi säiliöön 4.

Nesteen läpi mennessään aktivoitunut ilma puristuu kokoon paineentasauskammion 5 ja halkaisijaltaan pienen 35 putken 6 ja iskunvaimennustoiminnon 6 avulla.

O 87488

Kun aktivoitu ilma on mennyt öljyn 7 ja toisen kammion 8 läpi, se sekoitetaan yhdysletkun 9 avulla poltti-men 11 imuilmaan 10.

Laitteen toiminnan varmistamiseksi korkeuden sää-5 döllä 13 varustettuun levyyn 12 on asennettu elektroniik-kakytkinpiiri.

Tason ohjaus tapahtuu ultraääni-, valo-, infrapu-na- ym. ilmaisimilla 14.

Ilmapumpun 1 vuotaessa tai mennessä epäkuntoon öl-10 jyn pinta tasoittuu kammioissa 5+8, koska öljy 7 virtaa putken 6 läpi paineentasauskammioon 5. Ilmaisimet 14 rekisteröivät vähentyneen tiheyden; niihin yhdistetty elektroniikka 12 kytkee irti releen 15 ja polttimen ohjauslaitteen 16 avulla polttimen 11.

15 Säiliön 4 sivussa on täyttöistukka 17, joka on kiinnitetty tason ohjauslaitteeseen 18.

Säiliön alaosaan on järjestetty poistohana 19. Laite soveltuu polttotoiminnon aktivointiin lämmi-tyslaitoksissa fossiilipolttoaineiden, kuten öljyn, kaa-20 sun, hiilen sekä puun ym. polttamiseen, mutta myös bensiini- ja dieselmoottoreihin. Tällöin tapahtuu käytännöllisesti katsoen täydellinen hiilivetyjen palaminen ja no-kiluku laskee voimakkaasti.

Säiliön 4 vesitäytteessä on tislattua vettä, jossa 25 on 2-12 tilavuus-%, mieluimmin 5 %, metyylialkoholia.

Kokeet ovat osoittaneet, että laite nopeuttaa hämmästyttävästi syttymistä, mihin liittyy hiilivetyjen täydellinen palaminen.

Aktivaattorin vaikutus öljyn, kaasun ja hiilen pa-30 lamiseen voidaan koostaa seuraavasti: - Lämmityslaitosta voidaan käyttää ilman ilman ylijäämää.

- Kattila puhdistuu itsestään.

- Lämmitystekninen hyötysuhde kasvaa.

- Kattilan hyötysuhde kasvaa.

5 87 488 - Ylimitoitettuja laitoksia voidaan käyttää osakuormitus-alueella savukaasuhäviöitä lisäämättä, mikä saa aikaan vuosihyötysuhteen lisääntymisen.

- Savukaasumassan vähentyminen.

5 - Rikkihapon (H2S04) vähentyminen = kattilan käyttöiän pidentyminen, - Typpimonoksidin väheneminen.

- Hiilimonoksidin väheneminen.

Kuvio 3 esittää savukaasujen C02-pitoisuuden riippu-10 vuuden nokiluvusta Bacharachin mukaan eräässä öljylämmi-tyslaitteessa, joka oli varustettu keksinnön mukaisen laitteen eräällä rakennemuodolla.

Esimerkki

Öljylämmitys, jossa käytetään lämmitysöljyä EL

15 C02 maksimi 15,3 tilavuus-%

Ilman vähimmäistarve 14,5 kg/kg B

f TA-TE) *1 lämmitysteknisesti 100-'-' x 0,58 co2 Tällöin saatiin seuraavat arvot: 20 AI,25 Al,0

Savukaasumassa 19,18 kg/kg B 15,5 kg/kg B

C02 12,2 tilav.-% 15,3 tilav.-%

Savukaasun lämpötila 240 °C 210 °C

Huonelämpötila 20 °C 20 °C

: 25 ^lämmitysteknisesti 89,5 92,8

E

Claims (5)

6 87488

1. Lai to polttotoi.minnon aktivoimiseksi, nimenomaan C02:n prosenttisen osuuden lisäämiseksi ja nokiluvun vä- 5 hentämiseksi, kiinteää, nestemäistä tai kaasumaista polttoainetta käyttävissä polttolaitoksissa, joissa on osittain vedellä täytetty säiliö (4), jota täytettäessä ainakin yksi, käytännöllisesti katsoen sen pohjan lähelle ulottuva, paineilmalähteeseen yhdistetty puhallusputki (2) 10 suuntautuu esiin, jolloin säiliön (4) ja polttotilan väliin on kytketty ohjauslaite polttotilaan vesisäiliöstä virtaavaa kosteaa ilmaa varten, mainitun ohjauslaitteen ollessa osittain täytetty puskurinesteellä, jonka läpi kostea ilma virtaa, tunnettu siitä, että ohjaus-15 laite on jaettu pystysuoralla väliseinällä kahdeksi kammioksi, joista toinen (8), joka on yhdistetty polttotilaan, on täytetty osittain puskurinesteellä, kun taas toiseen kammioon (5) tulee vesisäiliön ilmatilaan yhteydessä oleva putki (20) ja molemmat kammiot on yhdistetty vain 20 yhdellä väliseinään tehdyllä, poikkileikkaukseltaan sellaisella reiällä (6), että syntyy iskunvaimennustoiminto.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että ohjauslaitteen molemmilla kammioilla (5, 8) on pääasiassa laatikon muotoinen poikkileikkaus 25 ja yhteinen kammion pohja sekä yhteinen kammion katto, että polttotilaan johtava toisen kammion (8) johtoliitäntä on järjestetty kammion kattoon, että toisen kammion (5) pohjan läpi menevä putki (20) päättyy vähän ennen kammion kattoa, että pystysuoraan väliseinään (T) on lähelle kam-30 mion pohjaa muodostettu reikä (6), ja että puskurinesteen täyttötila, kun laite ei ole käytössä, mutta kuitenkin käyttövalmis, on molemmissa kammioissa tasoitettuna putken aukon poikkileikkauksen päällä ja nousee laitetta käytettäessä muuttuvia paineolosuhteita vastaavasti molemmissa 7 8 7 4 8 B kammioissa (5, 8) etukäteen määrättyyn tasoon kammiossa (8).

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että ohjauslaite on varustettu kammion 5 (8) täyttötilan valvovalla nesteen tason ohjauslaitteella (14).

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen laite, tunnettu siitä, että puskurinesteenä käytetään öljyä, ja että nesteen tason ohjaus toimii ultraääni-, infrapuna- 10 tai valonsädepohjalla, ja että siinä on polttotilan polt-timen ohjaukseen (16) yhdistetty varmuusirtikytkentälaite (14, 15).

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen laite, tunnettu siitä, että säiliön vesitäyte sisältää 15 tislattua vettä, jossa on 2-12 %, mieluummin noin 5 %, metyylialkoholia. 8 87488