NO781865L

NO781865L - FLUID COOL BURNER.

Info

Publication number: NO781865L
Application number: NO781865A
Authority: NO
Inventors: Thomas Gibson
Original assignee: Green & Son Ltd
Priority date: 1977-06-13
Filing date: 1978-05-29
Publication date: 1978-12-14
Also published as: JPS546141A; SE7806706L; IT1096516B; IT7824397A0; NL7806194A; FR2394755A1; DK236378A; FI781695A; DE2825919A1; BR7803760A

Description

Fluiduinkjølt brennerFluid-cooled burner

Denne oppfinnelse vedrører brenselbrennere av den art som er fordelt i gasstrømningsbaner og får forbrenningsoksygen fra gasstrømmen i disse baner. Brennere av denne art anvendes særlig i avløpsgasspassasjer i oppvarmingsanlegg, såsom spillvarmekjeier>ovner, tørker og luftoppvarmere, hvor de kan få sitt forbrenningsoksygen fra avløpsgassen som vanligvis inneholder en stor andel oksygen. Disse brennere kan likegodt benyttes i en luftholdig som oksygenholdig atmosfære. This invention relates to fuel burners of the kind which are distributed in gas flow paths and receive combustion oxygen from the gas flow in these paths. Burners of this type are used in particular in waste gas passages in heating systems, such as waste heat boilers > ovens, dryers and air heaters, where they can get their combustion oxygen from the waste gas, which usually contains a large proportion of oxygen. These burners can equally well be used in an air-containing or oxygen-containing atmosphere.

Spillvarmegass, såsom gass fra turbinavløp,inneholder vanligvis betydelig mengde oksygen som kan utnyttes når det trenges som f oirbrennings luf t for forbrenning av primært brensel, såsom brenselolje, naturgass eller annen brenselgass inklusive metan og propan. Waste heat gas, such as gas from turbine waste, usually contains a significant amount of oxygen that can be utilized when it is needed as pre-combustion air for the combustion of primary fuel, such as fuel oil, natural gas or other fuel gas including methane and propane.

Da mengden av avløpsgasser vanligvis er stor i forhold til den lille mengde primærbrensel, er det nødvendig for sikring av rask blanding av primærbrenslet med avløpsgassene å forbrenne brenslet ved hjelp av brennere som er anordnet i form av en grill eller et gitter med større antall forbrenningsdyser jevnt fordelt i avløpsgassenes strømningsbane. As the amount of waste gases is usually large compared to the small amount of primary fuel, it is necessary to ensure rapid mixing of the primary fuel with the waste gases to burn the fuel by means of burners arranged in the form of a grill or a grid with a large number of combustion nozzles evenly distributed in the flow path of the waste gases.

Et viktig, problem i forbindelse med brennere av denne art, særlig når de er anordnet i banen for en avløpsgass, er at bren-nerkonstruksjonen, kan bli overhetet av de hete avløpsgasser og ved stråling fra primærbrenselforbrenningen. An important problem in connection with burners of this kind, especially when they are arranged in the path of a waste gas, is that the burner structure can be overheated by the hot waste gases and by radiation from the primary fuel combustion.

Hensikten med oppfinnelsen er å tilveiebringe en brenner av den nevnte art hvor vanskeligheten unngås og som er økonomisk The object of the invention is to provide a burner of the aforementioned kind where the difficulty is avoided and which is economical

i fremstilling.in manufacture.

I samsvar med oppfinnelsen er det tiiveiebragt en fluidum-kjølt brenner som omfatter en hul ribbe som er utført i ett med et rør som fører fluidumet, hvilken ribbe har et innløp for brenslet til brenneren og et antall dyser anordnet i det minste langs en langsgående side av ribben, slik at fluidumet som passerer rø-ret, kjøler brenneren. In accordance with the invention, a fluid-cooled burner is provided which comprises a hollow rib which is made in one with a tube which carries the fluid, which rib has an inlet for the fuel to the burner and a number of nozzles arranged at least along one longitudinal side of the rib, so that the fluid passing through the tube cools the burner.

Brennere av denne art kan være anordnet enten vertikalt eller horisontalt eller i hvilken som helst annen stilling som bestemmes av rørene. Burners of this nature may be arranged either vertically or horizontally or in any other position determined by the pipes.

Den hule ribbe er fortrinnsvis dannet av en kontinuerlig metallstrimmel med U-formet tverrsnitt som langs sine langsgående frie kanter er sveiset til røret, som således danner en vegg som lukker det indre av den kontinuerlige U-formede metallplatestrimmel. The hollow rib is preferably formed by a continuous metal strip with a U-shaped cross-section which is welded along its longitudinal free edges to the tube, which thus forms a wall that closes the interior of the continuous U-shaped metal plate strip.

Hensiktsmessig er ribben forsynt med en kontinuerlig rem-se av metall som er sveiset parallelt med og til ribbens langsgående ytterside for dannelse av et langstrakt fremspring som inten-siverer sammenblanding av de gasser som strømmer forbi brenneren med brenslet under forbrenningen. Appropriately, the rib is provided with a continuous strip of metal which is welded parallel to and to the longitudinal outer side of the rib to form an elongated projection which intensifies mixing of the gases flowing past the burner with the fuel during combustion.

Ved en modifisert utførelse av oppfinnelsen er den hule ribbe dannet av en flat platestrimmel som langs sin ene lengdekant er sveiset til røret og en krum platestrimmel som langs sine frie lengdekanter er sveiset henholdsvis til røret og den først-nevnte flate platestrimmels frie langsgående kant. Denne flate platestrimmel kan rage utenfor den krumme platestrimmel for dannelse av det langstrakte turbulensfrembringende fremspring. In a modified embodiment of the invention, the hollow rib is formed by a flat plate strip which is welded to the tube along its one longitudinal edge and a curved plate strip which along its free longitudinal edges is welded respectively to the tube and the first-mentioned flat plate strip's free longitudinal edge. This flat plate strip may project beyond the curved plate strip to form the elongated turbulence producing projection.

Det fluidumførende rør kan også være utstyrt med en turbulensflens av den nevnte art som da rager ut fra rørets ytre flate for samvirkning med en tilsvarende fremspringende turbulensflens på en tilstøtende brenner eller brennerens fluidumførende rør. The fluid-carrying pipe can also be equipped with a turbulence flange of the aforementioned type which then protrudes from the outer surface of the pipe for interaction with a correspondingly protruding turbulence flange on an adjacent burner or the burner's fluid-carrying pipe.

Oppfinnelsen omfatter også en grillkonstruksjon som utgjø-res av et antall parallelle brennere og fluidumførende rør i samsvar med hva som er beskrevet ovenfor. The invention also includes a grill construction which is made up of a number of parallel burners and fluid-carrying pipes in accordance with what is described above.

Oppfinnelsen skal forklares nærmere nedenfor ved hjelp av eksempler og under henvisning til tegningene, hvor: Fig. 1 viser et tverrsnitt av en fluidumkjølt brenner i samsvar med oppfinnelsen, fig. 2 i mindre målestokk et. snitt gjennom en grillkonstruksjon med et antall brennere ifølge fig.l, og fig. 3 viser et tverrsnitt av en brenner med en modifisert ut-førelse av den hule ribbe. The invention will be explained in more detail below by means of examples and with reference to the drawings, where: Fig. 1 shows a cross-section of a fluid-cooled burner in accordance with the invention, fig. 2 on a smaller scale et. section through a grill structure with a number of burners according to fig.l, and fig. 3 shows a cross-section of a burner with a modified version of the hollow rib.

Den på tegningene viste brenner omfatter et rør 2 som fø-rer et fluidum og en kontinuerlig, hul ribbe 1 som er utført i ett med røret 2. Ribben er i dette tilfelle tilformet fra en kontinuerlig metallplatestrimmel 3 med U-formet tverrsnitt som langs sine frie endekanter 4 er sveiset til yttersiden av rørets 2 vegg slik at nevnte rørvegg danner en vegg 5 for brenneren som dessuten er lukket med påsveisede endeplater 6, hvorav bare en er vist. Selv om brenneren er vist med vertikal gjennomstrømning, kan den være anordnet i en hvilken som helst vinkel med horison-talen avhengig av plasseringen av de fluidumførende rør. The burner shown in the drawings comprises a pipe 2 which carries a fluid and a continuous, hollow rib 1 which is made one with the pipe 2. The rib is in this case formed from a continuous sheet metal strip 3 with a U-shaped cross-section which along its free end edges 4 are welded to the outer side of the tube 2 wall so that said tube wall forms a wall 5 for the burner which is also closed with welded-on end plates 6, of which only one is shown. Although the burner is shown with vertical flow, it can be arranged at any angle with the horizontal depending on the location of the fluid-carrying pipes.

Den hule ribbe 1 er forsynt med et innløp 7 for primærbrenslet som avhengig av behovet kan være flytende eller gassfor-mig. På brennerens vegg som ligger motsatt innløpet 7, finnes et antall utborede hull 8 som danner en rekke med brennerdyser. The hollow rib 1 is provided with an inlet 7 for the primary fuel which, depending on the need, can be liquid or gaseous. On the wall of the burner which is opposite the inlet 7, there are a number of drilled holes 8 which form a series of burner nozzles.

Brenneren kan også være utstyrt med en kontinuerlig platestrimmel av metall som er sveiset til siden av ribben og danner en turbulensfrembringende flens 9. Denne turbulensflens intensi-verer sammenblandingen av avløpsgassene som inneholder luft eller oksygen, med brenslet når dette forbrennes i I tillegg til turbu-lensflensen 9 kan selve føringsrøret 2 være forsynt med en ytter-flens som danner en annen turbulens flens 10 for bedre blanding av avløpsgassene og brenslet. The burner can also be equipped with a continuous plate strip of metal which is welded to the side of the rib and forms a turbulence-producing flange 9. This turbulence flange intensifies the mixing of the waste gases containing air or oxygen with the fuel when this is burned in In addition to the turbo- the bilge flange 9, the guide pipe 2 itself can be provided with an outer flange which forms another turbulence flange 10 for better mixing of the waste gases and the fuel.

Som vist på fig. 2 er et antall fluidumføringsrør med brennere anordnet parallelt med hverandre som en grillkonstruksjon, hvor de omtalte fremspring eller flenser 9 og 10 er anordnet overfor hverandre og tjener til å bevirke bedre sammenblanding av luft eller oksygen som finnes i avløpsgassene, med primærbrenslet når forbrenningen skjer. As shown in fig. 2 is a number of fluid guide tubes with burners arranged parallel to each other as a grill construction, where the aforementioned projections or flanges 9 and 10 are arranged opposite each other and serve to effect better mixing of air or oxygen found in the waste gases with the primary fuel when combustion takes place.

En annen utførelse av brenneren er vist på fig. 3, hvor den hule ribbe 1 er fremstilt av to kontinuerlige metallplate-strimler 11 og 12. Platestrimmelen 11 er i dette tilfelle bøyd på langs slik at den danner en kanalseksjon med frie lengdekanter lia og 11b, som stort sett danner rett vinkel med hverandre, mens den'andre metallplatestrimmel 12 er kontinuerlig og flat og er anordnet i en vinkel med fluidumføringsrøret^Den flate strimmel 12 er langs sin ene lengdekant 13 sveiset til fluidumføringsrøret 2 og er- utført med en rekke dyseåpninger 8. Strimmelens 11 ene frie lengdekant lia er sveiset til føringsrøret 2 mens den andre lengdekant 11b er sveiset til den ene side 16 av platestrimmelen 12. Strimmelen 11 er utstyrt med et brenselinnløp 7, på lignende måte som brenneren på fig. 1. Brenneren er lukket med endeplater Another embodiment of the burner is shown in fig. 3, where the hollow rib 1 is produced from two continuous metal sheet strips 11 and 12. The sheet metal strip 11 is in this case bent lengthwise so that it forms a channel section with free longitudinal edges 11a and 11b, which generally form a right angle with each other, while the other metal sheet strip 12 is continuous and flat and is arranged at an angle with the fluid guide tube. The flat strip 12 is welded along its one longitudinal edge 13 to the fluid guide tube 2 and is made with a series of nozzle openings 8. The one free longitudinal edge of the strip 11 is welded to the guide pipe 2 while the other longitudinal edge 11b is welded to one side 16 of the plate strip 12. The strip 11 is equipped with a fuel inlet 7, in a similar way to the burner in fig. 1. The burner is closed with end plates

6 som forklart ovenfor.6 as explained above.

Den flate strimmel 12 kan strekke seg utenfor lengdekan-ten 11b av platestrimmelen 11 og dermed danne en turbulensflens 17. Et sådant turbulenslegeme kan også være dannet av en separat metallplatestrimmel som er sveiset til yttersiden av platestrimme- The flat strip 12 can extend beyond the longitudinal edge 11b of the plate strip 11 and thus form a turbulence flange 17. Such a turbulence body can also be formed by a separate metal plate strip which is welded to the outside of the plate strip

Det er å forstå at det ikke er kritisk at avløpsgassene inneholder oksygen fordi oksygenet til forbrenning av primærbrenslet tilføres fra en separat lufttilførselsinnretning (ikke vist) som tilfører luften på nedstrømssiden av rekkene med de fluidum-førende rør og brennerne. It is understood that it is not critical that the waste gases contain oxygen because the oxygen for combustion of the primary fuel is supplied from a separate air supply device (not shown) which supplies the air on the downstream side of the rows of the fluid-carrying tubes and the burners.

Claims

1. Fluid-cooled burner, characterized in that it comprises a tube which carries the fluid and a hollow rib which is made integral with the tube, which rib has an inlet for the fuel and the burner and a number of nozzles arranged at least along one longitudinal side of the rib, as that the fluid passing through the tube cools the burner.

2. Burner according to claim 1, characterized in that the burner is arranged vertically.

3. Burner according to claim 1, characterized in that the burner is arranged horizontally.

4. Burner according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the hollow rib is formed by a continuous sheet metal strip with a U-shaped cross-section which is welded along its longitudinal free edges to the tube, and where the tube forms a closing wall for the continuous U -shaped metal sheet strip.

5. Burner according to one or more of the preceding claims, characterized in that the rib is equipped with a continuous metal strip which is welded to the longitudinal outer side of the rib and forms a turbulence body for increased mixing of the gases that flow past the burner with the fuel when it is burned.

6. Burner according to one or more of the preceding claims, characterized in that the hollow rib is formed by a flat metal plate strip which along one edge is welded to the tube and a bent plate strip which along its longitudinal, free edges is respectively welded to the tube and the free, longitudinal edge of the flat plate strip.

7. Burner according to claim 6, characterized in that the flat plate strip projects outside the curved plate strip to form a turbulence element.

8. Burner according to one or more of the preceding claims, characterized in that the fluid guide pipe is equipped with a turbulence element that projects from the outside of the pipe for interaction with a corresponding element on an adjacent burner <1> or an adjacent fluid pipe end tube.

9. Grill construction, characterized in that it comprises a number of parallel burners and fluid-carrying pipes in accordance with one or more of the preceding requirements.