NO126240B

NO126240B -

Info

Publication number: NO126240B
Application number: NO01466/69A
Authority: NO
Inventors: Gyoergy Sasvari; Karoly Somhegyi; Tamas Rapp
Original assignee: Nikex Nehezipari Kulkere
Priority date: 1968-10-11
Filing date: 1969-04-10
Publication date: 1973-01-08
Also published as: NL160649B; FI52248C; BE731592A; US3601516A; NL160649C; FI52248B; ES365924A1; NL6905582A

Description

Fremgangsmåte til forbrenning av tynne flytende Method for burning thin liquids

brenselfilmer og væskesjikt, samt brenner til fuel films and liquid layer, as well as burners

fremgangsmåtens utførelse. execution of the method.

Brennere som tjener til forbrenning av flytende brensel, kan inndeles i to grupper, nemlig skålbrennere og forstovningsbrennere. Burners that are used to burn liquid fuel can be divided into two groups, namely bowl burners and atomization burners.

Ved skålbrennere finnes en skål som nedenfra tilfores væske, hvorved det i skålen dannes et væskenivå som ikke er i bevegelse. Væsken fordamper som folge av heten i omgivelsene og dampene blandes med og forbrennes sammen med luft som strommer inn gjennom åpninger i skålens vegg. I skålbrennere består forbrenningsprosessen av to faser, nemlig fordampning av væske og dannelse av en væskeluftblanding. I skålbrennere er væsken i det vesentlige i ro og luften strommer vertikalt i forhold til væskens overflate. Da mengden og overflaten av væsken, såsom olje, i skålen er begrenset, har skålbrenneren en forholdsvis liten ytelse. Derfor bruker man ikke denne brennertype i In case of bowl burners, there is a bowl into which liquid is supplied from below, whereby a liquid level is formed in the bowl which is not in motion. The liquid evaporates as a result of the heat in the surroundings and the vapors are mixed with and combusted together with air that flows in through openings in the wall of the bowl. In bowl burners, the combustion process consists of two phases, namely evaporation of liquid and formation of a liquid-air mixture. In bowl burners, the liquid is essentially at rest and the air flows vertically in relation to the surface of the liquid. As the amount and surface area of the liquid, such as oil, in the bowl is limited, the bowl burner has a relatively small output. This is why this type of burner is not used

industrien og brenneren benyttes utelukkende til fyring i beboelses- industry and the burner is used exclusively for heating in residential

og arbeidsrom. and workspace.

Prinsippet for forstovningsbrenneren er folgende. Væskens overflate okes flere storrelsesgrader ved forstovning slik at den dispergerte væske sammenblandes med luft og dispersjonen frembringes som oftest ved en luftstrom og endelig forbrennes væskegass-sjiktet som omgir dråpenes overflate sammen med luften. Forstovningen oppnås ved at væsken ledes til et roterende legeme. The principle of the atomization burner is as follows. The surface of the liquid is increased several orders of magnitude by atomization so that the dispersed liquid is mixed with air and the dispersion is most often produced by an air current and finally the liquid-gas layer that surrounds the surface of the droplets is combusted together with the air. The vaporization is achieved by directing the liquid to a rotating body.

Da den varmemengde som utvikles pr. tidsenhet hovedsakelig er avhengig av væskens spesifikke overflate samt av luftens relative strbmningshastighet, soker man å oke ytelsen av oljebrennere av denne type ved mangedobbelt okning av væskeoverflaten. Her kan nemlig ikke benyttes den annen mulighet, nemlig okning av luftens relative hastighet, fordi væskedråpene da ville rives med luftstrømmen slik at man neppe ville kunne måle hastighetsforskjellen mellom væsken og luften. Dette forklarer det store flammevolum ved forstovningsbrennere da forbrenningen av enkeltdråpene som i forhold til luften befinner seg nesten i ro, foregår langsomt på diffusiv måte og den brennende dråpe sammen med den strommende luft tilbakelegger en forholdsvis lang strek-ning. Since the amount of heat that is developed per unit of time mainly depends on the specific surface of the liquid as well as on the relative flow rate of the air, one seeks to increase the performance of oil burners of this type by multiplying the liquid surface. The other possibility cannot be used here, namely increasing the relative speed of the air, because the liquid droplets would then be torn with the air flow so that it would hardly be possible to measure the speed difference between the liquid and the air. This explains the large flame volume with atomization burners, as the combustion of the individual droplets, which are almost at rest in relation to the air, takes place slowly in a diffusive manner and the burning drop together with the flowing air covers a relatively long distance.

Hensikten med denne oppfinnelse er å tilveiebringe en fremgangsmåte hhv. en brenner til forbrenning av flytende brensel i form av en væskefilm dannet på overflaten av et fast legeme som er i ro, hvor det muliggjores en forholdsvis stor relativ hastighet mellom væskeoverflaten og luft uten at væskens spesifikke overflate forringes vesentlig. The purpose of this invention is to provide a method or a burner for burning liquid fuel in the form of a liquid film formed on the surface of a solid body that is at rest, where a relatively large relative velocity between the liquid surface and air is made possible without the liquid's specific surface being significantly impaired.

Oppfinnelsen er særlig rettet på væskebrennere med s.tor ytelse. Hovedtanken ved oppfinnelsen går ut på at en væskefilm som dannes på et fast legemes overflate, har en stor spesifikk overflate fordi film-ens tykkelse bare utgjor noen mikron, dvs. er meget mindre enn væske-dråpens diameter. Da væskefilmen hefter nesten uten bevegelse til det faste legemes overflate, kan en flere størrelsesordener storre relativ lufthastighet oppnås enn tilfelle er i oljeforstovningsbrennere. Den store lufthastighet bevirker en flammelos flagrant forbrenning av væsken. Væskesjiktet bres ut ved hjelp av en forholdsvis svak trykk-luftstrom (gasstrom, dampstrom) eller ved at væsken settes under trykk, og forbrenningen vedlikeholdes ved hjelp av en tangentialt til væskesjiktet strommende luftstrom som frembringes ved hjelp av rimelig The invention is particularly aimed at liquid burners with large performance. The main idea of the invention is that a liquid film that forms on the surface of a solid body has a large specific surface because the thickness of the film is only a few microns, i.e. is much smaller than the diameter of the liquid droplet. As the liquid film adheres almost without movement to the surface of the solid body, a relative air velocity several orders of magnitude greater than is the case in oil atomization burners can be achieved. The high air velocity causes a flameless, flagrant combustion of the liquid. The liquid layer is blown out with the help of a relatively weak pressurized air stream (gas stream, steam stream) or by putting the liquid under pressure, and the combustion is maintained with the help of an air stream flowing tangentially to the liquid layer, which is produced with the help of reasonable

trykk. Print.

Brenneren ifolge oppfinnelsen kan som byggeelement bygges inn The burner according to the invention can be built in as a building element

i en vegg eller himling av en industriovn og da enten enkeltvis eller gruppevis slik at der dannes en varmestrålende overflate. in a wall or ceiling of an industrial furnace and then either individually or in groups so that a heat-radiating surface is formed.

Fremgangsmåten ifolge oppfinnelsen utmerker seg i det vesentlige ved at væsken ved sitt eget trykk eller ledet i en bæregass fores til overflaten av det faste legeme som holdes opphetet, mens forbrenningsluften tilfores adskilt fra væskestrommen, men i nærheten av væske-strommens utlopsåpning og fores mot og langsetter den med væskefilmen dekkede overflate, hvorved væskefilmen fordamper fullstendig for den blandes med luften og forbrennes. The method according to the invention is essentially distinguished by the fact that the liquid is fed by its own pressure or by the passage of a carrier gas to the surface of the solid body which is kept heated, while the combustion air is supplied separately from the liquid stream, but close to the outlet opening of the liquid stream and is fed towards and passes the surface covered with the liquid film, whereby the liquid film evaporates completely because it mixes with the air and burns.

Brenneren ifolge oppfinnelsen utmerker seg i det vesentlige The burner according to the invention excels essentially

ved at det i legemet som får tilforsel av væske og gass (eller gasser) til den konkave overflate av det hvilende ildfaste faste legeme, finnes tre stromningsveier og to utlopsåpninger, hvor den ene stromnings-vei tjener for tilforsel av det flytende brensel, den annen for tilforsel av bæregassen, den tredje for tilforsel av forbrenningsluft, hvor utlopsåpningen som er anordnet i umiddelbar nærhet av overflaten, transporterer det flytende brensel og bæregassen til overflaten, mens den annen utlopsåpning som befinner seg noe over overflaten, leverer forbrenningsluft hvis stromningsretning etter utlopet er tangentialt til overflaten. in that in the body which receives a supply of liquid and gas (or gases) to the concave surface of the resting refractory solid body, there are three flow paths and two outlet openings, where one flow path serves for the supply of the liquid fuel, the other for the supply of the carrier gas, the third for the supply of combustion air, where the outlet opening, which is arranged in the immediate vicinity of the surface, transports the liquid fuel and the carrier gas to the surface, while the other outlet opening, located slightly above the surface, supplies combustion air whose flow direction after the outlet is tangential to the surface.

Oppfinnelsen skal forklares nærmere ved hjelp av et eksempel og under henvisning til tegningen, hvor: Fig. 1 viser et vertikalt snitt gjennom brenneren (hvor tilfor-selsledhingene er projisert i snittplanet), og fig. 2 viser et hori-sontalsnitt gjennom brenneren. The invention shall be explained in more detail by means of an example and with reference to the drawing, where: Fig. 1 shows a vertical section through the burner (where the supply lines are projected in the section plane), and fig. 2 shows a horizontal section through the burner.

Til frembringelse av oljefilmen tjener overflaten 2 av det ildfaste legeme 1. Overflaten dannes ved dreining av snittlinjen h inn i symmetriaksen 3« Snittlinjen h er utformet slik at vinkelen som er innelukket av tangenten 5 med den mot legemets indre rettede symmetriakse 6 og som er betegnet med a, vokser jevnt og uten knekking mot overflatens 2 rand. The surface 2 of the refractory body 1 serves to produce the oil film. The surface is formed by turning the section line h into the axis of symmetry 3. with a, grows evenly and without bending towards the 2 edges of the surface.

Metallegemet 7 som befinner seg i det ildfaste legemes 1 midte, inneholder tilforingsveiene for flytende brensel og luft hhv. gass. Oljestrommen 8 renner gjennom en skruetilkobling 9 inn i den ringform-ede kanal 10 og deretter gjennom boringer 11 og ringkanal 12 inn i utlopsåpningen 13. The metal body 7, which is located in the middle of the refractory body 1, contains the supply paths for liquid fuel and air, respectively. gas. The oil drum 8 flows through a screw connection 9 into the ring-shaped channel 10 and then through bores 11 and ring channel 12 into the outlet opening 13.

Claims

1. Method for burning liquid fuel in the form of a liquid film formed on the surface of a solid body that is at rest, characterized in that the liquid is fed by its own pressure or conducted in a carrier gas to the surface of the solid body that is kept heated, while the combustion air is supplied separately from the liquid stream, but close to the outlet opening of the liquid stream and is fed towards and along the surface covered with the liquid film, whereby the liquid film evaporates completely before it mixes with the air and burns.

2. Liquid film burner for burning liquid fuel in a gas burner, where the liquid fuel forms a film on the surface of the resting solid body, characterized in that the body (7) which receives a supply of liquid and gas (or gases) to it concave surface (2) of the resting refractory body, there are three flow paths and two outlet openings, where one flow path (11) serves for the supply of the liquid fuel (8), the other (17) for the supply of the carrier gas (l^), the third (21) for the supply of combustion air (19), where the outlet opening (13) which is arranged in the immediate vicinity of the surface (2), transports the liquid fuel and the carrier gas to the surface, while the other outlet opening which is located slightly above the surface ( at 2^-), delivers combustion air whose direction of flow after discharge is tangential to the surface (2).

3. Burner according to claim 2, characterized in that two types of flow paths are built into the body (7) which conveys liquid and gas to the surface, one for the supply of liquid fuel under pressure and the other for the supply of combustion air. h.

Burns according to claim 2 or 3? characterized by the fact that the concave surface (2) of the refractory solid body (1) is spherically or cylindrically symmetrical, that the tangents (5) of the section line of the surface and the axis of symmetry directed towards the body's interior together form an angle (a ) which grows steadily as it exits the liquid inlet (13).

5. Burns according to claim 2, 3 or k, characterized in that the surface (2) of the refractory solid body (1) is flat or even in the surroundings of the liquid inlet or protrudes out of the plane.