NO121517B - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte for å redusere eller hindre røkdannelse fra en ovn og forbrenningsovn til fremgangsmåtens utførelse.

I mange skogområder hvor sagbruk er i drift kvitter man seg vanligvis med avfallsprodukter ved å brenne dem i en telt-eller wigwamlignende brenner. Det er kjent at disse wigwamlignende brennere forurenser atmosfæren med rok på grunn av ufullstendig forbrenning som uunngållg finner sted. I noen områder kreves det fra dem som driver slike brennere at de må eliminere denne for-urensning, men uten å fortelle dem hvordan dette skei gjores på

en praktisk måte.

Etter å ha studert forbrenningsprosessen i slike brennere er man kommet frem til at det aksiale parti av forbrenningsgassene som stiger opp fra en brennenée mile med avfallsprodukter inneholder mer rok enn det periferiske parti. Under forsbk på å oke konsentrasjonen av partikkelformet materiale i denne aksiale sone av soylen har man oppdaget et fenomen, nemlig at hvis man oker den mot urviserens retning hvirvlende bevegelse av de stigende gasser vil rokpartiklene i stedet for å kastes utover, som kunne ventes, sbke å bevege seg mot soylens akse for å oke partikkelmaterialets konsentrasjon i et forhold som tilnærmet er proporsjonal med hastigheten av de hvirvlende forbrenningsgasser. Denne bkede konsentrasjon av partikkelformet materiale ved soylens akse resulterer tydeligvis i en rensevirkning på de periferisk hvirvlende gasser. Man har oppdaget at hvis man fra det aksiale soyleparti fjerner forbrenningsgassene ved eller nær brennerens utlbp}fjerner man en meget stor andel av det partikkelformede materiale fra de bort-strommende forbrenningsgasser og at man kan tillate at gassene fra periferien kan stromme bort til omgivelsesatmosfæren og at disse gassene er tilstrekkelig rene slik at det ikke kan fremsettes noen innvendinger med hensyn til deres beskaffenhet. Man har også oppdaget at dette sentrale soyleparti av stigende forbrenningsgasser inneholder en vesentlig mengde flyktige gasser som er dannet ved, men ikke fullstendig forbrukt under forbrenningsprosessen med den folge at man da ikke bare oppsamler en stor andel av det partikkelformede materiale, men også av de uforbrukte eller uforbrente flyktige gasser. Disse avsugede gasser (sammen med partikkelformet materiale) kan fores ned og innfores i det nedre parti av brenneren gjennom en kraftig flammevegg som er frembragt ved en gassbrenner^ slik at meget, hvis ikke alt av det partikkelformede materiale forbrennes, at de flyktige gasser antennes, og at temperaturen av de innforte gasser oker. som folge av heten fra forbrenningen av de partikkelformede materialer og de flyktige gasser. Ved å styre varmemengden som tilfores fra gassbrennerne i forhold til temperaturen som kreves ved hjelp av avfolingsinnretninger ved utlopet av brenneren kan forbrenningsatmosfæren i brenneren kontrolleres, og det er da mulig å oppnå nesten optimale forhold for forbrenningen som skal finne sted.

Videre har man funnet at det ved å innfore disse avsugede forbrenningsgasser inn i brenneren i tangensial retning i forhold til den brennende mile er det mulig å oke forbrenningsgassenes hvirvlende virkning, hvilket som allerede nevnt oker konsentrasjonen av det partikkelformede materiale ved eller i den aksiale sone av forbrenningsgassoylen. Videre har man funnet ut at hvis der under oppsamlingstrinnet avsuges gassene i en tangensial retning mot brennerens utlop kan hvirvelvirkningen i gassene okes ytterligere slik at den totale virkning blir en vesentlig okning av antallet av de vindinger som forbrenningsgassene tilbakelegger under sin bevegelse. Dette oker den tid i lbpet av hvilken gassene er utsatt for forbrenningsvarmen i brenneren og sikrer enda bedre forbrenning for gassene kommer ut av brenneren.

Oppfinnelsen skal forklares nærmere ved hjelp av eksempler under henvisning til tegningene, hvor:

Fig. 1 illustrerer skjematisk virkemåten av brenneren

ifblge oppfinnelsen, fig. 2 er et grunnriss til fig. 1 og fig. 3

er et oppriss av brenneren ifblge oppfinnelsen med noen deler brukket av for klarhetens skyld.

Fig. 4 er et horisontalt snitt av et parti av brenneren

langs linjen 4-4 på fig. 3, fig. 5 et snitt langs linjen 5-5 på fig. 31 fig. 6 grunnriss av et parti sett i retning av pilene 6-6

på fig. 3 og fig. 7 er et horisontalt snitt gjennom brennerens nedre del vist i noe mindre skala enn på fig. 3 for å vise styre-mekanismen for brennerens fire dorer.

Fig. 8 viser i stbrre målestokk en del av en kanal med

noen deler fjernet og til dels i snitt. Fig. 9 et horisontalt snitt av et parti av brenneren tatt langs linjen 9-9 på fig. 3,

fig. 10 et vertikalt snitt langs linjen 10-10 på fig. 9, fig. 11

et snitt langs linjen 11-11 på fig. 3 og fig. 12 et snitt langs linjen 12-12 på fig. 10.

Fig. 13 viser et vertikalt snitt gjennom en brenner

ifblge en annen utfbrelse av oppfinnelsen, fig. 13A et horisontalt snitt langs linjen 13A-13A på fig. 13, fig. H et horisontalt snitt langs linjen H-U på fig. 13, fig. 15 viser noe skjematisk et snitt langs linjen 15-15 på fig. 13, fig. 16 et vertikalt snitt langs linjen 16-16 på fig. 15, fig. 17 et vertikalt snitt av et parti av brenneren ifblge fig. 13, fig. 18 et vertikalt snitt langs linjen 18-18 på fig. 13A og fig. 19 et vertikalt snitt langs linjen 19-19 på fig. 13A.

Fig. 20 viser skjematisk ovenfra en brenner ifblge enda en utfbrelse av oppfinnelsen, fig. 21 i stbrre målestokk et vertikalt snitt av et parti langs linjen 21-21 på fig. 20, fig. 22 et horisontalt snitt langs linjen 22-22 på fig. 21 og fig. 23 viser et vertikalt snitt av et parti av brenneren langs linjen 23-23 på

fig. 21.

Alminnelig beskrivelse.

Fig. 1 viser en brenner av wigwamtypen med et brennerhus

21 utfort på vanlig måte som en avkortet kjegle. En gnistfanger 23 er anordnet over brennerens utlop 24. I brenneren finnes en mile 25 av treavfallprodukter som forbrennes og som utvikler forbrenningsprodukter som stiger oppover fra milen mot utlbpet 24. Brenneren har luftinnlbpsåpninger 26 i sin nedre del for å tillate omgivelsesluften å komme inn i brenneren for å tilfore milen oxygen. Der finnes også et vanlig underfyrluftsystem som ikke er vist og som tilforer luft til milens indre.

Som nevnt innledningsvis er man kommet frem til at man kan konsentrere de partikkelhoIdige gasser P ved brennerens aksiale sone P-1 ved å frembringe en bestemt hvirvlevirkning av forbrenningsgassene i brenneren og samtidig rense de periferiske forbrenningsgasser C slik at disse kan sendes ut fra utlbpet 24 til den omgivende atmosfære.

Konstruksjonen til konsentrering av de partikkelholdige gasser i aksialsonen omfatter et resirkulasjonssystem for oppsam-ling av de partikkelholdige gasser ved utlbpet og avsugning av disee nedover og innfbring av gassene i brennerens nedre del. Dette resirkulasjonssystem omfatter en samler eller kollektor 27 som er i forbindelse med to vifter 28, nemlig gjennom to kanalben 29 henholdsvis 31» Kanalbenene omfatter samlerutlbpsrbrpartier 29a henholdsvis 31a, som i dette tilfelle er permanent forbundet med og utgjor en del av samleren 27, men som likevel virker som en del av kanalbenene 29 og 31.

Viftene 28 blåser de partikkelholdige gasser inn i brennerens nedre del gjennom innblåsningsdyser 35» Disse dyser er ret-tett tangensialt som vist med strekede linjer på fig. 2 for å frembringe en bestemt hvirvlevirkning i forbrenningsgassene i brenneren.

Der finnes også gassbrennere som skal forklares nedenfor som bæres av dysene 35 og som tilveiebringer en flammevegg som de partikkelholdige gasser tvinges gjennom slik at meget av, om ikke alle partiklene forbrenneB og de flyktige gassbestanddeler antennes for å frembringe den nbdvendige varme. De sirkulerende for-brenningsgassers temperatur kontrolleres på en måte som skal be-skrives, ved hjelp av en varmefbler 36 for å holde milens 25 omgiv-elsestemperatur ved eller nær den optimale forbrennings?erdi for i storst mulig grad å unngå dannelsen av partikler i forbrennings-

gassene etter som det er kjent at partikkelformet materiale som

dannes under forbrenningstrinnet avtar proporsjonalt med hvor fullstendig forbrenning foregår.

Samlerens utlbpsror 29a og 31s er anotdnet tangensialt til samleren 27 og til den aksiale gassone slik at disse gasser suges av i tangensial retning, hvorved det frembringes en påvirk-ningssone under samleren som tvinger forbrenningsgassene til å rotere i samme retning som de gasser som tvinges til å rotere ved hjelp av dysene 35. Dysene 35 arbeider altså ved brennerens

nedre parti for å tvinge forbrenningsgassene til å hvirvle, mens de tangensiale utlbp 29a og 31 a >wd brennerens øvre parti, virker til å tvinge forbrenningsgassene til å hvirvle.

Detaljert beskrivelse.

Ifblge fig. 3 leveres brenselet, dvs. treavfall og

annet passende forbrenningsmateriale til brennerhusets 21 indre gjennom en åpning 41, ved hjelp av hvilke som helst passende innretninger, såsom en transportar (ikke vist). Brenselet som kommer

inn leveres på en slik måte at det faller ned på milen 25 for å forbrukes i forbrenningsprosessen og danne forbrenningsprodukter som stiger oppover mot utlbpet 24 og samleren 27.

Samleren 27 er i form av en omvendt kopp med sidevegger

som er parallelle med brennerens for å unngå turbulens ved bren-nerutlbpet 24. Samlerens diameter ved utlbpet 24 er omtrent halv-parten av utlbpets. Samlerens nedre kant rager nedover inn i brennerens utlbp som vist på fig. 1 og 3«

Kanalbenene 29 og 31 som tilhbrer resirkulasjonssystemet omfatter samlerens utlbpsrbrpartier 29a og 31a, knestykker 29b og

31b og et par tipperbr 29c og 31o. Hvert av benene 29 og 31 understøttes av et sett med festeinnretninger som bare skal be-skrives for det ene bens vedkommende.

Por benet 29 omfatter festeanordningen en toppbrakett 47

og to avstandsbraketter 48 og 49. Braketten 47 har et ekspan-sjonsledd omfattende en hylse 51 (fig. 8) og i hylsen sitter

glidbart den ytre ende av utlbpsror et 29a. og den indre ende av knerbret 29b. Hylsen hviler på en sadel 53 (fig. 5) og er klemt fast med et tilbbyd bånd 55. Sadelen bæres av mellomlegg 57 som

er anbragt på.en hylle 59 (fig. 2 og 8) og holdes av en bolt 61

(fig. 5). Ved å nedsette antallet av mellomleggene kan samlerens

27 hbyde forandres i forhold til utlbpsåpningen 24, selv om det

normalt er hensikten at denne innstilling bare skal foretas

under monteringen av brenneren, eller at den ikke behbver å foretas i det hele tatt.

Ekspansjonsleddet omfatter også to ringer 63 (fig* 8) henholdsvis festet til de tilstbtende ender av rbrpartiet 29a og knerbret 29b. Gjengede stålstenger 65 er fort gjennom hull i ringene og mutrer på stagbolter holder rbrendene på plass i hylsen 51• ;Knerbrets 29b nedre ende rager glidbart inn i en hylse 67 (fig. 8) tilhbrende et annet ekspansjonsrbr som bæres av braketten 48. Den ovre ende av piperbret 29c rager også glidbart inn i hylsen 67. I nærheten av rorets 29c ovre ende er det festet en ring 73 (fig» 3). En strekkfiskhenger 71 forbinder ringen 73 med braketten 4-8 for å bære roret 29c Når utstyret er bragt i drift og temperaturen oker, vil delene utvides og strekkfiskhengeren 71 kan da innstilles for å senke piperbret etter behov for å sikre dette mot deformerende anlegg mellom rorets 29c ovre ende og knerbrets 29b nedre ende. ;Et spjeld 81 er anordnet i nedstrbmsrbret 29c og er utstyrt med en mekanisk termostat 82 for styring av stillingen av spjeldets vingeklaff 81a. Når temperaturen av forbrenningsgassene som strbmmer gjennom nedstrbmsrbret 29c når en forutbestemt verdi, vil den mekaniske termostat 82 energiseres for å bevege spjeldet 81a mot lukket stilling. Denne operasjon vil fortsette til spjeldlegemet 81a er i fullstendig lukket stilling hvis ikke temperaturbkningen opphorer. ;Som det skal forklares nærmere nedenfor arbeider viften 28 kontinuerlig. Når spjeldet 81 er stengt mottar således viften luft gjennom et hjelpespjeld 83 som er anordnet i en rbrseksjon 84 i viftens fordelingshus 85. Spjeldet 83 er belastet slik at det åpner automatisk i en viss utstrekning som er omtrent proporsjonal med stengningsgraden av spjeldet 81. Kald omgivelsesluft vil således tilfores gjennom hjelpespjeldet 83 for å blandes med de resirkulerte forbrenningsgasser for å avkjble disse og også avkjble roret 85 og for å holde forbrenningsmilens temperatur ved eller i nærheten av optimal verdi. Dette å holde milens temperatur i nærheten av optimal-verdien er viktig fordi mengden av partikkelformet materiale som fremstilles under forbrenningsprosessen er meget liten ved eller i nærheten av den optimale forbrennings-temperatur i brenneren. ;rig. 6 viser at spjeldet 83 har en svingeaksel 91 «ed en ;vinkelforlengelse 93 utstyrt med en vekt 95 som kan skrues langs forlengelsen 93 for riktig innstilling av spjeldets reaksjons-moment. ;Ifblge fig. 11 strekker seg den nedre ende av nedstrbmsrbret 29c glidbart inn i fordelingsrbret 85, mer bestemt gjennom en friksjonsforbindelse 101. Det sistnevnte har en sammenpressbar tet-ning 103 som holdes i friksjonsanlegg med nedstrbmsrbret 29c ved hjelp av klemringer 105 som bæres av fordelingsrbrets 85 ovre ende. ;Ifblge fig. 3 og 9-12 er viften 28, som er utfort som sentrifugalvifte, utfort med et kasselignende hus 111 med trapesformede sideplater 113 og 114 samt rektangulære ytre, indre plater samt bunnplater henholdsvis 115, 117 og 119. En rotor 121 med radiale skovler eller blad har en festehylse 123 og en drivaksel 125 er fort rotasjonsfast gjennom hylsen. Akselen er dreibart lagret i lagre 127 på sideveggene 113 og 114. ;Der finnes en strbmfor.deler for viften 28. Fordeleren omfatter oppover konvergerende toppvegger 131 (fig. 11) samt vertikale flate sidevegger 135 og 137 med samme trapesformede form (fig. ;10) som husets sidevegger 113 og 114 (fig. 3). De resirkulerte gasser deles ved hjelp av strbmfordeleren slik at det strbmmer nedover i to adskilte baner i rom mellom fordelerens vegger 135, 137 og husets vegger 113 og 114. En i det vesentlige U-formet foring 139 er festet til og tilpasset mellom hver av veggene 135 og 137 ;og den tilstbtende husvegg. Disse foringer begrenser bevegelses-banen for den innstrbmmende partikkelholdige gass slik at denne kommer inn aksialt rett inn i rotoren 121 gjennom innlbpsporter 141 og 143 som henholdsvis er utfort i veggen 137 og adkorastplaten 144 som er boltet fast på veggen 135. Viften 28 har altså dobbelt aksialt innlbpssystem. ;Der finnes et spiralformet hus 145 som omgir rotoren 121 og har et utlbp 147 med rektangulært tverrsnitt (fig. 12) som rager gjennom husets indre vegg 17. Huset 145 passer mellom veggene 137 og 135 og er festet til disse. ;Enderinger 151 er festet til skovlenes 153 endekanter for styrking av rotoren. Skovlene M<:>r ^«skjæ-rii^er <1>55 ved hver av de indre endehjbrnepartier (fig. 9) for å tillate lett innstrbmning av forbrenningsgasser. ;Rotoren 121 kan lett fjernes for ettersyn eller reparasjon ved at husets sideplate 113 og adkomstplaten 144 fjernes. ;De tilbakeførte forbrenningsgasser sendes fra viften 28 inn i den ytre ende av dysen 35 og strbmmer gjennom dysen og forlater denne slik at de omgir en aksialt anordnet gassbrenner 161#;(fig. 4). Brenneren forsynes med naturgass eller L.P.gass gjennom rbrsystem 163, og gassen er forblendet med tilstrekkelig mengde luft slik at der ikke kreves ytterligere oxygen for forbrenning av samme og slik at der ikke dannes skadelig carbon monoksyd når den brenner. Gassbrenneren sender ut en het flamme med en stbrrelse som er slik at alt eller det meste av de partikkelholdige forbrenningsgasser må passere gjennom flammen» Flammen forbrenner meget, om ikke alle av de innstrbmmende partikler og an-tenner i det vesentlige alle flyktige gassbestanddeler som finnes i den resirkulerte forbrenningsgass. Fig. 4 viser en gassbrennerring 165 på dysen. Denne ring tilfores naturgass eller lavtrykksgass fra den samme kilde som gassbrenneren 161, og gassen blandes med luft for den forbrennes. Brennerringen tilveiebringer en rekke radialt innover ragende flamme-stråler for tilveiebringelse av en flammevegg som de resirkulerte forbrenningsgasser må passere for forvarmning av partiklene for de forbrennes ved hjelp av brenneren 28. Brennerringen 165 kan benyttes i noen anlegg etter valg, mens den kan slbyfes i andre. Fig. 3 og 4 viser at dysenes 35 utlbp er rettet i det vesentlige tangensialt i forhold til milebrenneren og i horisontal retning. For å tillate variering av vinkelen i forhold til horisontalen er den ytre ende av dysen utstyrt med en innstillingsring 171 (fig. 3, 10 og 12) som er festet til dysen. Ringen er utformet med bueformede slisser 172 (fig. 12) for stagbolter 173. Boltene er skrudd inn i veggen 117. En holderlng 175 sitter med glidepas-ning på dysen 35 og er utformet med hull 177 for innfbring av boltene 173» Mutrer 179 holder dysen i en hvilken som helst inn-stilt stilling. Innstillingen kan foretas når mutrene er lost. I tilfelle at innstillingen som tillates av slissene ikke er tilstrekkelig stor kan dysen fjernes fra boltene og dreies slik at boltene går gjennom andre slisser enn opprinnelig. ;Rbrsystemet 163 (fig. 4) omfatter en bbyelig seksjon 163a for å oppta innstillingsbevegelsen av dysen 35. I stedet for en bbyelig skjot kan roret strekke seg gjennom en slisse i milens eller "beltets" vegg og der kan være anordnet en skjerm for å lukke det åpne parti av slissen i en hvilken som helst stilling av de be-grensede innstillingsområde for dysen. Lengre eller kortere rbrseksjoner kunne brukes for ny dyseinnstiIling. ;En verneinnretning 181 er anordnet over hver dyse 35 for å hindre beskadigelse av dysene slik at de ikke kan utsettes for slag eller stbt fra storre gjenstander som måtte finnes i avfallstre-materialene eller andre materialer som mates inn i milebrenneren gjennom matningsåpningen 41»;Omgivelsesluften som får anledning til å komme inn i milebrenneren gjennom åpningene 26 styres ved hjelp av dorer 191 (fig. 3 og 7). Hver dor er anordnet svingbart ved hjelp av en vertikalt forlbpende aksel 193. ;Dorenes stilling styres ved hjelp av en innstillingsring 195 som understøttes slik at den omgir milebrennerens nedre parti, idet understbttelsen skjer'ved hjelp av rulleenheter 197 (fig* 3 og 7). Hver dor har en fast arm 201 som rager utover og som er utformet med en slisse 203, og en pinne 205 på innstillingsringen er fort gjennom slissen.

Ringens stilling og dermed dorenes stilling skiftes ved hjelp av en kraftenhet 207 som har konvensjonell form, som er den samme som for en trinnrormotor som benyttes på fly. Den er svingbart forbundet med ringen 195 og en arm 209 som er festet til brennermantelen 21. Enheten har teleskopform og inneholder en reverserbar likestrbmsmotor som er forbundet med en snekkedrivut-veksling som bevirker forlengelse av kraftenheten når likestrbmsmotoren drives i en retning (for åpning av dorene 191) og forkort-er kraftenheten når likestrbmsmotoren drives i den motsatte retning (for å lukke dorene). Kraftenheten styres ved hjelp av en reverserbar bryter (ikke vist) som også har en nbytral stilling.

Brenneren virker på fblgende måte.

Det antas at temperaturen av gassene som forlater brenneren ligger ved omtrent 415° C og fortsetter å oke. Når temperaturen når omtrent 455° C (hvilket vil si at milen 25 har oppnådd det optimale temperaturområde hvor forbrenningsprosessen er tilstrekkelig fullstendig slik at lite av partikkelformet materiale fremstilles) vil fbleren 36 sende et signal til en trinnstyrt styrekrets (kjent, men ikke vist) som vil betjene en heller ikke vist solenoidventil for å avskjære brenselgasstilfbrselen til brenneren 161 (og også brennerringen 165, hvis den benyttes). Viftene til brennerne fortsetter imidlertid å arbeide, hvilket og-så er tilfelle for viftene 28. Brennerviftene vil derfor sende inn kald omgiveIsesluft i milebrenneren 21. Denne operasjon og fraværet av hetten som opprinnelig var fremstilt ved brennerne 161 (og 165) bevirker at de resirkulerte forbrenningsgasser som av viften 28 fores inn i.milebrenneren vil være vesentlig kaldere enn opprinnelig. Dette vil skape en kaldere omgivelse for brennemilen 25 og i mange tilfelle bringe utlbpstemperaturen ned under omtrent 455° C. Hvis temperaturen fortsetter å synke og faller under omtrent 430° C, vil varmefolerkretsen betjene, solenoidventilene for brennerne 161 og 165 for igjen å tenne brennerne for å holde utlbpstemperaturen i det optimale område. Skulle temperaturen synke under 400° C,vil kraftenheten 207 settes igang for å lukke dorene 191 og i det vesentlige avstenge tilfbrselen av omgivelsesluft gjennom åpningene 26. Denne operasjon vil i de fleste tilfelle be-virke at heten bygges opp i milen, og driftstempératuren kommer tilbake til det optimale temperaturområde.

I noen tilfelle kan avstengningen av brenselgassen til brennerne 161 og 165 være utilstrekkelig for å stanse temperatur-økningen i milebrenneren. Skulle utlbpsgassenes temperatur komme opp i 480° C eller omkring der, vil termostatene 82 stenge spjeldene 81 og avstenge tilfbrselen av de resirkulerte gasser til milebrennerens nedre parti. Da viftene 28 arbeider fremdeles, vil spjeldene 83 åpne slik at viftene 28 vil blåse kjblig omgivelsesluft inn i milebrennerens nedre parti. Denne operasjon vil i alle tilfelle av praktisk betydning nedsette utlbpstemperaturen slik at den kommer i det bnskede område.

Skulle forholdene være helt uvanlige slik at stengningen av spjeldene 81 ikke greier å stanse temperaturøkningen, vil varme-fblerkretsen energisere en alarminnretning for temperaturen kommer opp i farlig nivå (hvor brennerkonstruksjonen kunne beskadiges) slik at det ville være mulig å sette igang de nbdvendige tiltak (f.eks. fukting av milen, slukking med vann eller lignende).

En ekstra foler 36a (fig. 1) er anordnet i tilfelle fbleren 36 skulle bli beskadiget eller uvirksom av en eller annen grunn.

Utfbrelsen ifblge fig. 13 til 19.

En milebrenner eller wigwambrenner som vist på fig. 13

til 19 omfatter et som avkortet kjegle utformet hus eller skall 221 med vanlig form med utlbp 224 med en pipe 222 med seks rekker ned-ad og utad hellene sjalusjåpninger 219 anordnet i pipens nedre parti. En mile 225 med treavfallsprodukter brennes og danner for-

brennings produkter som stiger oppover fra milen. Omgivolsesluft fra atmosfæren utenfor brenneren og partikkelholdige gasser som skal resirkuleres blåses tangensialt eller kordialt inn i huset gjennom dyser 235 ved hjelp av vifter 228 som leder luften og gassene kordialt i forhold til huset som best vist på fig. 13 og 13A

og i det vesentlige mot utviserens retning i huset.når sett fra toppen. De partikkelholdige gasser tas fra en aksial eller sen-tral soyle med partikkelholdige gasser P ved hjelp av en som avkortet kjegle utfort kronesaml er 227 som bæres av kanalben 229,

231 som forer til viftenes 228 innlop. Blandingen av omgivelsesluften og de partikkelholdige gasser sendes således inn i de periferiske partier av flammene fra milen 225 for å fullstendig-gjore forbrenningen av partiklene og tilsette oxygen til ilden.

De tangensiale innsprøytninger fra dysene bidrar til eller for-sterker den naturlige coriolis-effekt og tvinger de hete gasser fra ilden og disse, som innfores ved hjelp av dysene 235, "til å hvirvle rundt og oppover i flerviklingsspiraler for å overfore betydelige mengder varme derfra til huset for i det vesentlige jevne oppvarmning av husets alle partier for å unngå dannelsen av hete steder, og huset sprer varmen ved konveksjon og stråling. Derved holdes temperaturen i brennerens indre samt temperaturen av gassene som sendes ut fra brenneren gjennom pipen 222 ganske lav.

Pipen 222 kan ha en flamraeduk 239 (gtsistf anger) ved sin utlbpsende. Pipen oker fortrinnsvis trekket og dermed forbren-ningsintensiteten.

Husets nedre parti er festet til bueformede vinkelstykker 24-0 ('fig. 13) som er festet i form av en sirkel til en sirkulær betonggrunnmur 241 ved hjelp av strekkfisk 242. Grunnmuren eller sålen 241 omgir en seng 243 av stein som kan være dekomponert granitt.

Viftene 228, bortsett fra det som skal nevnes nedenfor, er i det vesentlige som viftene 28. Viftene 228 og kanalene 229 og 231 understøttes ved stoler 245, og hver vifte omfatter hyller 246 og 247 festet til viftehusene 248. Hyllene bærer motorer 249 som driver rotorene hvis aksler 250 strekker seg gjennom viftehusene og driver impellerbladene (ikke vist) i viftehusene. Akslene 250 er lagret i ytre blokklagre 251 anbragt på hyllene og varmeekspan-sjonselementer 252 festet til akslene 250 er anordnet mellom lagrene 251 og husene 221 for å skjerme lagrene mot heten. Elementene 252 har skrueformede, luftdrevne slisser 253 (fig. 19) og virker som vifter som trekker luften fra lagrene mot spjeld 254 (fig. 8) i viftehusenes 248 vegger. Slyngeelementene avtar fra tykk ved navet til tynt ved den ytre omkrets. Hvert spjeld 254 (fig. 18) tillater omgivelsesluften å bli trukket inn i huset 248 ved vifterotoren i huset og omfatter en lukkeskive 255 med åpninger 256 som er dreibar på akselen 250. Skiven 255 er innrettet til å dreies på akselen for å variere i hvilken grad åpningene 256 overlappes med åpningene 257 i husets 248 tilstotende vegg. En hodepinne 258 strekker seg gjennom.en bueformet slisse 259 i skiven 255 og er lbsbart festet til husets 248 vegg for normalt å låse skiven på huset i en valgt innstillingsstilling.

Dysene 235 (fig. 13 og 13A) er vinkelformede rbrseksjoner eller kanalseksjoner med flenser (ikke vist) som.er lbsbart boltet til husene 248 og strekker seg lost gjennom åpningene 260 i huset 221 og i en slik stilling at dysenes aksel ligger i et horisontalt plan. Om bnskelig kan dysene være anbragt i stillinger som for-lbper heller i kordenes retning med urviseren enn mot urviserens retning. Alternativt kan dysene være heller rette enn vinkelformede, og viftene 228 kan være snudd til stillinger hvori dysene strekker seg kordialt inn i huset 221 som utlbpspartiene av vinkel-dysene 235.

Por å oke intensiteten, mengden og fullkommenheten av forbrenningen av milen 225 er brenneren utstyrt med et tangensialt underfyringssystem. Systemet omfatter tripodisk grupperte dyser 270 (fig. 13 og 16-18) og er anordnet i grupper 271, 277, 273 og 274 rundt sbyler 275. Hver dyse omfatter eti rett, skr ås tilt rbrseksjon 276 med nedadrettet dyse eller munningsutlbpsrbr 277 ved undersiden av samme og med suksessivt avtagende tverrsnittsareal fortsettende oppover langs rbrseksjonen. Rbrseksjonene 276 bæres av vertikale partier 278 som igjen bærer hetter 279 og avstands-skiver 280. Hettene 279 passer inn i skålformede flenspartier 231 av muffedeler 282, og de nedre skiver 280 ligger mot kraver 283 som hviler på endepartiene av vinkelformede fordelingsrbr 284 som er festet til sylindriske koblinger 285 med endehetter 286 og som forsynes med luft fra grenrbr 287, 288, 289 og 290 (fig. 15) som forer til samlerbr 291 og 292. Vifter 293 og 294 med innstillbare ventiler 295 og 296 blåser omgivelsesluft inn i samlerbrene og til og gjennom dysene 270, og en hjelpevifte 297 er tilkoblet ved hjelp av kanaler 298 og innstillbare ventiler 299 for tilfbring av ytterligere omgivelsesluft, enten til en av eller begge eller ingen av samlerbrene når og hvis nbdvendig.- Kanalene 287 og 288 har samme diameter for å tilfore like mengder luft til gruppene 271 og 272 i og like luftmengder tilfores gruppene 273 og 274. Dysene 270, sbylene 275 og hettene 279 er fremstilt av materialer med hby smeltetemperatur som rustfritt stål, titanium, keramiske materialer eller metalldekket med keramiske materialer.

Samlerens 227 virksomme diameter er slik at samlerens nedre kantparti^ og for å oppnå stbrst mulig effektivitet på brenneren også samlerens effektive diameter skulle bli omtrent 82 %

av diameteren av husets 221 parti i samme hbyde som samlerens nedre kant. Gassene som passerer til utsiden av samleren beveger seg oppover og ut av brenneren og inneholder lite eller ingen ting av partikler som ikke er fullstendig oksydert. Gassene P i aksial-sbylen som inneholder partiklene som ikke er fullstendig oksydert beveger seg oppover inn i samleren og alle disse partiklene og i det vesentlige alle gassene som bærer disse partiklene suges inn i kanalene 229 og 231 og innfores kordialt eller i det vesentlige tangensialt inn i de ytre periferiske partier av milens 225 flam-mer for fullstendiggjbring av forbrenningen av partiklene idet ytterligere luft trekkes inn i de partikkelholdige gasser gjennom spjeldene 254.

Skallet 221 har en servicedbr og en hylledbr på samme måte som skallet 21. Skallet 221 kan også ha over fyren beliggende luftdor, såsom dor 191. Samleren 227, pipen 222, kanalene 229 og 231 og viftene 228 kan installeres i eksisterende mile-brennere for oppnåelse av bedre virkningsgrad. Dette er også tilfelle for det tangensiale underfyrluftsystem ifblge fig. 13 og 15 til 17.

Utfbrelsen ifblge fig. 20-23.

En brenner som er vist på fig. 20-23 og utgjor en alternativ utfbrelse av oppfinnelsen ligner brenneren ifblge fig. 13 til 19 sett fra et tangensialt underfyrluftsystem for brenneren ifblge fig. 20-23. Den sistnevnte brenner forbrenner en mile 325 og omfatter underfyrbrennere eller dyser 326, 327 og 328 anordnet i grupper 331, 332, 333 og 334 med tre dyser i hver. Hver gruppe på tre dyser er forbundet ved et ror 329 med en for-delingssylinder 335 som er dekket med en hette 336 og som forsynes ved hjelp av et vertikalt ror 337. Rorene 337 som forer til gruppene 331 og 332 er forbundet med grenkanaler 338 og 339 som leder fra et samlerbr fra en vifte (ikke vist) som tar omgivelsesluft fra utenfor brenneren. Rorene 337 som forer til gruppene 333 og 334- er forbundet direkte med et samlerbr 341 fra en vifte (ikke vist) som tar inn omgivelsesluft fra utsiden av brenneren.

Hver dyse 326, 327 og 328 omfatter en brennerpotte 350 som delvis er innleiret i en seng 351 av dekomponert granitt eller lignende materiale og også omfatter en kappelignende rist 352. Hver rist 352 har en ikke perforert kappe eller skive 353 med stbrre diameter enn pottens 350 ytterdiameter og seks radiale diffuserplater eller avstandsplater eller ben 354 i ett med kappen. Pottene og ristene er fortrinnsvis av tungt smeltende materiale, såsom stopejern som inneholder en stbrre mengde nikkel enn vanlig. Platene er i vinkelavstand 60° fra hverandre og sitter lost i oppad åpne, vertikale slisser 355 i pottene 350. Hver kappe 353 begrenser med platenes 354 sider og pottens 350 toppkant 356 horisontalt rettede åpninger 357 for .innstrbmning av luft i milen 325» Slissene og platene holder risten i det vesentlige sentrert på potten.

Den effektive stbrrelse av åpningene i hver av dysene 326, 327 og 323 er bestemt ved avstanden mellom pottens 350 topp 356 og kappens 353 bunn og hvor avstanden er bestemt ved slissenes 355 dybde. Por å oppnå optimal fordeling av underfyrluften til milen er hver åpning i dysene 326 utfort vesentlig mindre enn hver åpning i dysene 327, og hver åpning i dysene 327 er betydelig mindre enn hver åpning i dysene 323. Dette er oppnådd ved at dybden av hver slisse 355 i pottene 350 for dysene 326 er gjort mindre enn dybden av hver slisse i pottene for dysene 327 samt ved at dybden av hver slisse i pottene for dysene 327 igjen er mindre enn dybden av hver slisse i pottene i dysene 328. Fortrinnsvis er disse dybdene tilpasset slik at det totale tverrsnittsareal av åpningene i hver gruppe dyser 326, 327 og 328 er slik i forhold til en annen gruppes at den totale gjennomstrbmningsmengde gjennom dysene 326 er omtrent tre ganger så stor som den totale .gjennomstrømning gjennom dysene 328, mens den totale luftgjennomstrbmning gjennom dysene 327 er omtrent dobbelt så stor som gjennom dysene 328. Dysene 326, 327 og 328 ligger på konsentriske sirkler sentrert i forhold til roret 325, og det finnes tre dyser 326 og den minste, innerste sirkel, tre dyser 327 på den midtre sirkel og seks dyser 328 på den stbrste ytterste sirkel.

Hver rist 352 har stbrre diameter enn potten 350 slik at kappen 353 og platene 354 rager radialt utenfor potten, som vist på fig. 22, for å beskytte åpningene 357 fra å tilstoppes med slagg eller lignende, og som fremgår av fig. 21, eller toppflaten av hvert av partiene av sengen 351 som omgir pottene 350 nedover fra potten i en vinkel på omtrent 10° med horisontalen for å fjerne slagg.

Mantelen 321 har en servicedor og en fylledbr som

mantelen 21. Mantelen 321 kan også ha overfyrluftdorer som ikke er vist og som ligner dorene 191.

Claims (23)

1. Fremgangsmåte for reduksjon eller eliminering av røkdan-nelse og lignende partikkelformet materiale fra forbrenningsproduktene som sendes ut fra en forbrenningsovn som har i det vesentlige oppad tilspisset form og som har et utløp ved sin øvre ende, og hvori materialet som forbrennes er anordnet i det vesentlige sen-tralt i ovnen i dennes nedre parti, karakterisert ved at gassene som befinner seg i nærheten av periferien gis anledning til å slippe ut gjennom ovnens utløp, mens partikkelholdige gasser oppfanges ved det samme utløp ved ovnens aksiale sone og en betydelig mengde av partiklene tilintetgjøres før gassene slipper ut til atmosfæren.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert ved at forbrenningsproduktene mens de befinner seg i ovnen bibrin-ges en bestemt, flere vindinger omfattende, stigende, spiralformet bevegelse for å konsentrere det partikkelformede materiale i for-brenningsproduktenes aksiale sone for å rense de periferiske forbrenningsgasser og øke den tid i løpet av hvilken det partikkelformede materiale utsettes for forbrenningsvarmen i ovnen.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at de oppfangede gasser ledes utenfor ovnen til ovnens nedre parti og føres inn i ovnen og tilføres forbrenningsvarme uavhengig av den som tilveiebringes ved forbrenningsprosessen for forbrenning av. det partikkelformede materiale.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 3, karakterisert ved at bibringelsestrinnet i det minste delvis er tilveiebragt ved innføring av oppfangede gasser i ovnen i omkretsretningen og hvor bibringelsestrinnet i det minste delvis er tilveiebragt under opp-fangningstrinnet ved avsugning av partikkelholdige gasser i en retning tangentialt til aksialsonen av ovnen, og hvor det ytterligere forbrenningstrinn skjer samtidig med innføringen av de oppfangede partikkelholdige gasser i ovnen.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 3, karakterisert ved at ovnens utløpstemperatur avføles og forbrenningstrinnet av-sluttes når ekshausttemperaturen når en forutbestemt verdi.

6. Forbrenningsovn til utførelse av fremgangsmåten ifølge et eller flere av de foregående krav, med en mantel med stort sett oppover tilspisset form med et utløp ved sin øvre ende, karakterisert ved et gass-resirkulasjonssystem omfattende en samler (27) anordnet aksialt ved utløpet (24) og som er mindre enn utløpet, kanalinnretninger (29, 31) som fører fra samleren til mantelens (21) nedre parti på yttersiden av mantelen, blåseinnretnin-ger (28) i kanalsystemet (29, 31) for frembringelse av trekket nedover for oppfangning av aksiale sonepartier av de stigende forbrenningsprodukter og innføring av disse i ovnens nedre parti.

7. Ovn ifølge krav 6,karakterisert ved at kanalsystemet (29, 31) har en ende ved samleren (27) anordnet tangentialt i forhold til den aksiale sone og en nedre ende anordnet i omkretsretningen av ovnen for derved å fremtvinge en bestemt flere vindinger omfattende hvirvlebevegelse av forbrenningsgassene for konsentrering av det nedførte partikkelformede materiale fra gassene ved den aksiale sone slik at disse oppfanges og resirkuleres av nevnte resirkulasjonssystem.

8. Ovn ifølge krav 7,karakterisert ved at det er anordnet forbrenningsinnretninger (271-274) ved den nevnte nedre ende for forbrenning av partikkelformet materiale og antennelse av de.flyktige bestanddeler i de resirkulerte gasser.

9. Ovn ifølge krav 7, karakterisert ved varme-føleinnretninger (36) for avføling av utløpstemperaturen av forbrenningsgassene og avslutning av operasjonen av forbrenningsinn-retningene (271-274) når utløpsgassene når en forutbestemt verdi.

10. Ovn ifølge krav 8, karakterisert ved en før-ste spjeldinnretning (83) i kanalsystemet for i det minste vesentlig avstengning av kanalsystemet (29, 31) når utløpsgassene når en forutbestemt temperatur, og spjeldinnretninger (191) for omgivelsesluft som skal åpne når den første spjeldinnretning (83) er stengt.

11. Ovn ifølge krav 10, karakterisert ved at mantelen (21) har dører (191) for omgivelsesluft i sitt nedre parti og innretninger (195, 207) som reagerer for å betjene dørene (191) når utløpstemperaturen er kommet opp i en forutbestemt verdi.

12. Ovn ifølge krav 6, for forbrenning, av avfall i form av en mile, karakterisert ved at blåseinnretningen (28) omfatter flere dyser^ (235) anordnet rundt milen og alle rettet i samme retning i forhold til milens sirkulære omkrets for å tvinge gassene fra forbrenningen til å vandre spiralformet rundt og oppover mantelen (21).

13. Ovn ifølge krav 12, karakterisert ved at retningen er slik at den bidrar til den naturlige corioliseffekt.

14. Ovn ifølge krav 6, karakterisert ved innretninger (84) for innføring av omgivelsesluft i gassene som blåses inn i fyren ved hjelp av blåseinnretningen (28).

15. Ovn ifølge krav 6, karakterisert ved at samleren (27) omfatter en tverrgående kjegle som begrenser en ringfor-met passasje med mantelens (21) indre vegg, og ved bortføringskana-ler (29a, 31a) for bortføring av partikkelholdig gass fra samleren (27).

16. Ovn ifølge krav 15, karakterisert ved at samlerens (27) effektive diameter er omtrent 82% av diameteren av mantelens (21) tilstøtende parti.

17.. Ovn ifølge krav 15,karakterisert ved en pi-peinnretning (29c) på mantelen (21) over samleren (27).

18. Ovn ifølge krav 8, karakterisert ved at for-brenningsinnretningen omfatter underfyrluftinnretninger for innfø-ring av omgivelsesluft innunder milen.

19. Ovn ifølge krav 6, karakterisert ved at resirkulasjonssystemet omfatter kanaler (229, 231) som fører fra mantelens (221) øvre parti til det ytre og deretter nedover langs mantelens ytre og deretter gjennom mantelens nedre parti, og at blåseinnretningen (228) har en i kanalen anordnet vifterotor (121) hvis rotoraksel (25 0) strekker seg gjennom kanalens vegger og er lagret i utenfor mantelen anordnede lågere (251) og at en elektrisk motor (246) som er dekket med varme skjermer er anordnet på utsiden av mantelen for drift av akselen og vifterotoren.

20. Ovn ifølge krav 9,karakterisert ved at un-derfyrluftinnretningen omfatter flere rør (271,274) beliggende ved ovnens bunn og under milen når ovnen er i drift, hvilke rør er i avstand fra hverandre og forsynt med åpninger (277) på undersiden.

21. Ovn ifølge krav 20, karakterisert ved at rørene er anordnet i grupper på tre, med rørene i hver gruppe hel-lende oppover mot et felles punkt.

22. Ovn ifølge krav 9, karakterisert ved at un-derfyrluftsystemet omfatter en dyse med en potte (350) som er inn-lagt i bakken som utgjør ovnens bunn, hvilken potte er forsynt med en kappe (353) som dekker pottens topp og danner med denne horisontalt rettede åpninger, og innretninger (339) for tilførsel av luft til potten.

23. Ovn ifølge krav 22, karakterisert ved at potten (350) har oppad åpne, radialt forløpende slisser (355) og at kappen (353) har en skivelignende topp og radiale diffusorplater (354) som passer inn i slissene (355) og holder kappen (353) i avstand fra pottens øvre ende.