NL7908259A - Brander voor poedervormige brandstof. - Google Patents

Description

f · U.O. 28.362

Brander voor poedervormige brandstof.

Be uitvinding heeft betrekking op een brander voor poedervormige brandstof voorzien van een verbrandingskamer, een op die ver-brandingskamer aangesloten ontsteekkamer, waarin een ontsteekin-richting aanwezig is, en een in de ontsteekkamer uitmondende toe-5 voer voor poeder en transportlucht, waarbij ongeveer ter plaatse van de aansluiting van de ontsteekkamer op de verbrandingskamer middelen voor de toevoer van verbrandingslucht in de verbrandingskamer uitmonden.

Bij zo een brander wordt een moeilijk te ontsteken lange vlam 10 vermeden door op relatief kleine afstand voor de uitmonding van de toevoerleiding voor het mengsel van poeder en transportlucht ten minste één stootplaat aan te brengen. Beze stootplaat veroorzaakt een onregelmatige werveling van de reeds ontstoken stroom brandstof, waardoor een inniger menging van de bestanddelen wordt be-15 reikt. Weliswaar leidt de toepassing van een stootplaat tot een aanmerkelijke verkorting van de vlam en bij gevolg een veel compactere installatie, doch een bezwaar is dat het op de stootplaat botsende mengsel niet met een optimale homogeniteit wordt verdeeld. Beze gebrekkige verdeling heeft tot gevolg, dat de verbrandings-20 temperatuur en de uitbrand niet maximaal zullen zijn en dat de vlam een betrekkelijk gering regelbereik zal hebben.

Met de uitvinding wordt beoogd dit bezwaar op te heffen.

Yolgens de uitvinding is de in de aanhef genoemde brander hiertoe gekenmerkt, doordat de genoemde toevoer eindigt in een verdeel-25 pijp» waarvan de mantel is voorzien van een groot aantal openingen.

Het mengsel van poeder en transportlucht (bijvoorbeeld 10%) zal via de openingen aan het van de verbrandingskamer afgekeerde begin van de verdeekpijp in kleine hoeveelheid terecht komen in de ontsteekkamer en aldaar door een relatief kleine ontsteekvlam kun-30 nen worden ontstoken. Beze ontsteking plant zich voort door het door de resterende openingen toegevoerde mengsel, waarbij het poeder in een met de hoeveelheid transportlucht stoechiometrisch overeenkomende hoeveelheid tot ontsteken wordt gebracht. Er wordt dus in het begin een kleine hoeveelheid poeder door de ontsteekvlam 35 op de ontsteektemperatuur gebracht en ontstoken; daarna groeit de hoeveelheid ontstoken poeder geleidelijk, waarbij de temperatuur 7908259

♦·/ V

-2- hoog wordt gehouden. Pas "bij het bereiken van de verbrandingskamer wordt de resterende hoeveelheid verbrandingslucht toegevoerd, waardoor het reeds ontstoken mengsel met een relatief korte steekvlam verbrandt. In de verbrandingskamer geraakt het mengsel in heftige 5 turbulentie, hetgeen tot een innige menging leidt. De afwezigheid van een stootplaat op enige afstand vóór de verdeelpijp en de toepassing van een gatenpatroon in die pijp leidt tot een optimale verdeling. De uitbrand kan tot circa 989*> of hoger worden opgevoerd. De vlam zal een hoge temperatuur hebben en kort zijn.

10 Yan belang is dat het mengsel zoveel mogelijk via de openingen in de verdeelpijp naar de ontsteekkamer stroomt. In het bijzonder indien het einde van de verdeelpijp open is, verdient het de voorkeur dat de toevoer middelen omvat om het mengsel van poeder en transportlucht langs de van openingen voorziene wand van de verdeel-15 pijp te doen roteren.

De middelen voor het doen roteren van het mengsel kunnen bestaan uit een tangentieel in de verdeelpijp uitmondend geleidings-stuk. Zo een geleidingsstuk bezit geen aan slijtage onderworpen bewegende delen. Niet uitgesloten is echter gebruik te maken van een 20 centraal in de verdeelpijp aangebrachte draaias met schoepen.

Indien de verdeelpijp aan zijn naar de verbrandingskamer gekeerde einde open is uitgevoerd en het mengsel volledig via de openingen in de verdeelpijp naar de ontsteekkamer wordt gevoerd, kan er een zuigwerking bij dat open einde ontstaan, waardoor de vlam 25 in de verdeelpijp slaat. Dit kan een gunstig effekt hebben op de ontsteking.

De toepassing van een verwisselbare verdeelpijp verschaft de mogelijkheid het gatenpatroon aan de omstandigheden (aard van het poeder, gewenste capaciteit etc.) aan te passen.

30 Yoor een gunstig verloop van de ontsteking kan het de voor keur verdienen dat het patroon van de openingen in de verdeelpijp zo is gekozen, dat het door die openingen ingenomen oppervlak toeneemt in de richting van de verbrandingskamer.

De uitvinding zal nu aan de hand van de schematische figuren 35 nader worden toegelioht.

Fig. 1 toont een langsdoorsnede van een poederbrander volgens de uitvinding.

7908259 £ ^ -3-

Eig. 2 toont een dwarsdoorsnede volgens de lijn II-II in fig. 1.

Be weergegeven poederbrander omvat een verbrandingskamer 1', een daarop aansluitende ontsteekkamer 2 en een binnen de ontsteek-5 kamer aangebrachte verdeelpijp 3» waarin via een tangentieel ge-leidingsstuk 4 een toevoerleiding 5 voor een mengsel van poeder (bijvoorbeeld bruinkool- of steenkoolpoeder) en transportlucht uitmondt.

De verbrandingskamer 1 is verlengd, waardoor een ten opzichte 10 van de ontsteekkamer 2 concentrisch ringkanaal 6 is gevormd, dat dient voor de toevoer van verbrandingslucht naar de verbrandingskamer 1. Tussen de verbrandingskamer 1 en het ringkanaal 6 is een ringvormige plaat 7 geplaatst, waarin een aantal schuin naar de hartlijn gerichte uitstroompijpen 8 is bevestigd.

15 Boor de buitenwand van het ringkanaal 7 en door de mantel van de ontsteekkamer 2 steekt een ontsteekbrander 9, die aan het begin van de ontsteekkamer een in hoofdzaak tangentiële ontsteekvlam kan opwekken.

In de mantel van de verdeelpijp 3 zijn een groot aantal ope-20 ningen 11 aangebracht. De grootte van deze openingen neemt in de richting van de verbrandingskamer 1 toe.

De brander werkt als volgt:

Een mengsel van koolpoeder (bijvoorbeeld bruinkook of steenkool) en transportlucht (bijvoorbeeld 10%) wordt door de buis 5 25 naar de verdeelkamer 3 gevoerd, waarbij aan dat mengsel in het tangentiële geleidingsstuk 4 een draaiende beweging wordt opgedrongen. Het langs de wand van de verdeelkamer 3 draaiend bewegende mengsel stroomt via de opeolngen 11 geleidelijk in de ontsteekkamer 2. Aan het begin van de verdeelkamer stroomt een betrekkelijk 30 geringe hoeveelheid mengsel via de relatief kleine openingen 11 in de verdeelkamer. Be op de ontsteekbrander 9 staande ontsteekvlam behoeft dan ook slechts klein te zijn om deze geringe hoeveelheid op de ontsteektemperatuur te brengen. De geringe hoeveelheid poeder die is ontstoken, leidt tot een zodanige verhoging van de tempera-35 tuur, dat een gedeelte van de rest van het mengsel dat door de overblijvende openingen 11 in de kamer 2 is gestroomd, geleidelijk wordt ontstoken.

7908259

V

4-

Het geleidelijk ontstoken goed verdeelde mengsel stroomt in de verbrandingskamer 1 en wordt door de via de pijp 8 toegevoerde verbrandingslucht in heftige werveling gebracht. De sterke turbulentie leidt tot een innige menging. Er ontstaat een korte vlam van hoge 5 temperatuur. De uitbrand is nagenoeg volledig (circa 98% of hoger). De ontsteking is in verband met de geleidelijkheid ervan eenvoudig.

Yan wezenlijk belang is de homogene verdeling, die door toepassing van de van openingen 11 voorziene verdeelpijp 3 wordt bereikt. Bij deze homogene verdeling speelt ook de rotatie van het mengsel 10 langs de wand van de verdeelpijp een gunstige rol.

Het door de openingen 11 ingenomen oppervlak is bij voorkeur zo groot, dat de toegevoerde hoeveelheid poeder volledig via deze openingen in de ontsteekkamer 2 terecht komt. Er kan dan bij het open einde van de kamer 3 ©en zuigwerking ontstaan, die de vlam in 15 de kamer 3 trekt, hetgeen gunstig is voor de temperatuur van het mengsel.

Binnen het ruime kader van de uitvinding valt echter ook een construktie met een verdeelpijp, waarvan het naar de verbrandings-kamer gekeerde einde is gesloten en waarbij het mengsel van poeder 20 en transportlucht niet tot roteren in de verdeelpijp wordt gebracht. De verdeelpijp kan ook niet-cilindrisch zijn uitgevoerd bijvoorbeeld met een venturihals. Op de mantel van de pijp kunnen zich ribben bevinden. De verdeelopeningen kunnen een speciale vorm hebben.

Toorts bestaat de mogelijkheid dat de verdeelpijp zich naar beide 25 einden verwijdt.

De verdeelpijp 3 is uitwisselbaar zodat het gatenpatroon aan de omstandigheden kan worden aangepast.

De verbrandingslucht, die via kanaal 6 en pijpen 8 in de verbrandings kamer wordt geleid zou bij een alternatieve construktie 50 o°k zijdelings kunnen worden aangevoerd, in welk geval het kanaal 6 zou kunnen vervallen.

Binnen het kader van de uitvinding zijn andere alternatieve construkties mogelijk.

Deze alternatieven moeten voldoen aan de voorwaarde, dat een 35 geringe hoeveelheid poeder met lucht op de, ontsteektemperatuur wordt gebracht en ontstoken en de hoeveelheid ontstoken poeder geleidelijk groeit, waarbij voor een uniforme verdeling wordt gezorgd.

7908259 -conclusies-

Claims (5)

1. Brander voor poedervormige Brandstof voorzien van een verBrandingskamer , een op de verBrandingskamer aangesloten ontsteek-kamer waarin een ontsteekinrichting aanwezig is, en een in de ont-steekkamer uitmondende toevoer voor poeder en transportlucht, waar-5 Bij ongeveer ter plaatse van de aansluiting van de ontsteekkamer op de verBrandingskamer middelen voor de toevoer van verBrandingslucht in de verBrandingskamer uitmonden, met het kenmerk, dat de genoemde toevoer (5) eindigt in een verdeelpijp (3) waarvan de mantel is voorzien van een groot aantal openingen (11).

2. Brander volgens conclusie 1,met het kenmerk, dat de toevoer middelen (4) omvat om het mengsel van poeder en transportlucht langs de van openingen (11) voorziene wand van de verdeelpijp (3) te doen roteren.

5. Brander volgens conclusie 2, met het kenmerk, 15 dat de middelen (4) voor het doen roteren van het mengsel Bestaan uit een tangentieel in de verdeelpijp (3) uitmondend geleidingsstuk.

4· Brander volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de verdeelpijp (3) aan zijn naar de verBrandingskamer (1) gekeerde einde open is uitgevoerd. 20 5* Brander volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de verdeelpijp (3) uitwisselbaar is.

6. Brander volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het patroon van de openingen (11) in de verdeelpijp (3) zo is gekozen, dat het door die openingen ingenomen 25 oppervlak verandert in de richting van de verBrandingskamer (1). 7908259