PL238509B1 - Lanca do wtryskiwania reagenta - Google Patents

Abstract

Lanca do wtryskiwania reagenta dotyczy konstrukcji, która umożliwia dozowanie czynnika chemicznego w ściśle określoną lokalizację we wnętrzu komory reakcyjnej, w zależności od zmieniających się wybranych parametrów termodynamicznych takich jak: temperatura, ciśnienie, koncentracja składników. Korpus (1) lancy składa się ze stałej części mocującej (5) i części nastawnej (6) połączonych ze sobą obrotowo łącznikiem (7) w postaci łożyska ślizgowego o wspólnej osi obrotu, poprzez kołnierze mocujące (8 i 9). W łączniku (7) zamocowana jest współosiowo przelotowa rura robocza (10) z otworem wypływu (11) reagenta na jej pobocznicy. Wewnątrz rury roboczej (10), przez którą przepływa czynnik chłodzący, zamocowana jest dwuczynnikowa dysza rozpyłowa (12) z przyłączonymi do niej przewodem doprowadzenia reagenta (13) i przewodem doprowadzenia czynnika rozpyłowego (14), które połączone są z króćcami doprowadzeniowymi (2 i 3) w części nastawnej (6) korpusu (1).

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest lanca do wtryskiwania reagenta dostosowania w przemysłowych systemach spalania, zwłaszcza w komorach kotłów energetycznych, pieców przemysłowych.

Znana jest z polskiego opisu patentowego wynalazku PL230362 inżektorowa lanca paliwowa, która składa się z przewodu zasilającego, kanału przyspieszającego, komory mieszalnika z dyszami wtryskowymi, kanału rozprężnego, ciśnieniowej komory dolotowej gazu napędowego z króćcem przyłączeniowym oraz przewodu transportującego z dyszą wylotową. Przewód zasilający, kanał przyspieszający, komora mieszalnika, kanał rozprężny, przewód transportujący usytułowane są na tej samej osi wzdłużnej korpusu inżektorowej lancy paliwowej. Dysze wtryskujące gazu napędowego umieszczone są na obwodzie komory mieszającej pod kątem w zakresie (10-40)° do osi wzdłużnej komory mieszającej, korzystnie w odległości mniejszej lub równej połowie średnicy komory mieszającej, która połączona jest od strony napływu z przewodem zasilającym poprzez kanał zbieżny, a od strony wypływu połączona jest przez kanał rozbieżny z przewodem transportującym zakończonym dyszą wylotową.

Znana jest lanca paliwowa z amerykańskiego opisu patentowego US 3441045 A, do zasilania systemów spalania w paliwo, również w przypadkach kiedy wartość ciśnienia paliwa jest nie wystraczająca do pokonania oporów przepływu i zapewnienia odpowiednich parametrów. Lanca ta ma umieszczony w korpusie wzdłuż osi koncentryczny przewód zakończony dyszą służącą do wprowadzania gazu napędowego, zaś na zewnątrz na obwodzie przewodu, pierścieniowym przekrojem zasysane jest paliwo gazowe, które po wymieszaniu z gazem napędowym jest transportowane koncentrycznym przewodem do przelotowej dyszy wylotowej umieszczonej w części końcowej lancy.

Znany jest z polskiego opisu patentowego PL 228209 zespół lancy atomizującej reagent, gdzie lanca stanowi długą rurę o stosunkowo cienkim przekroju poprzecznym, która jest przykręcona do dyszy atomizującej za pośrednictwem przymocowanego do niej w sposób trwały, pierwszego kołnierza mocującego. Drugi kołnierz mocujący zamocowany do lancy za pośrednictwem tulei usztywniającej służy do zamocowania zespołu lancy do ściany komory kotła energetycznego tak, aby końcówka lancy uchodziła do tej komory, a dysza atomizująca pozostawała na zewnątrz komory kotła. Dysza atomizująca zawiera komorę doprowadzania czynnika gazowego otaczającą dyszę wewnętrzną doprowadzania reagenta dostarczanego ze źródła.

Celem wynalazku jest opracowanie takiej konstrukcji lancy do wtryskiwania reagenta, która umożliwia dozowanie czynnika chemicznego w ściśle określoną lokalizację we wnętrzu komory reakcyjnej, w zależności od zmieniających się wybranych parametrów termodynamicznych takich jak: temperatura, ciśnienie, koncentracja składników.

Lanca do wtryskiwania reagenta według wynalazku posiadająca korpus z króćcami do podłączenia mediów roboczych z zamocowaną do niego szczelnie, poprzez kołnierz mocujący, przelotową rurą roboczą z otworami wypływu reagenta rozmieszczonymi na jej pobocznicy, a wewnątrz ma kanał czynnika chłodzącego oraz przewód doprowadzenia reagenta i przewód doprowadzenia czynnika rozpyłowego, charakteryzuje się tym, że korpus składa się ze stałej części mocującej, którą mocuje się do korpusu reaktora i części nastawnej połączonymi ze sobą obrotowo łącznikiem o wspólnej osi obrotu, w którym zamocowana jest współosiowo rura robocza z zamocowaną wewnątrz co najmniej jedną dwuczynnikową dyszą rozpyłową. Do dyszy rozpyłowej przyłączone są przewód doprowadzenia reagenta i przewód doprowadzenia czynnika rozpyłowego, które połączone są z króćcami doprowadzeniowymi w części nastawnej korpusu. Oś wylotu dyszy rozpyłowej usytuowana jest w osi otworu wypływowego rury roboczej, w odległości minimum 1 mm od siebie, natomiast kanałem czynnika chłodzącego jest rura robocza.

Korzystnym jest, gdy na wylocie rury roboczej, z którego wylatuje powietrze chłodzące zamocowane są poprzeczne osłony, w celu ochrony dyszy rozpyłowej przed bezpośrednim działaniem produktów procesu spalania.

Lanca według wynalazku, dzięki obrotowemu połączeniu rury roboczej i zamocowanej w niej dyszy rozpyłowej z częścią stałą jej korpusu, którą mocuje się do komory reakcyjnej, umożliwia płynną regulację procesu selektywnej korekcji chemicznej. Tak prowadzony proces umożliwia zmniejszenie zużycia reagenta.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematycznie lancę do wtryskiwania reagenta w częściowym przekroju wzdłużnym, fig. 2 - część nastawną korpusu lancy w przekroju poprzecznym, a fig. 3 przedstawia idee współdziałania lancy w zależności od parametru X.

PL 238 509 B1

Lanca do wtryskiwania reagenta posiadająca korpus 1 z króćcem doprowadzenia reagenta 2, króćcem doprowadzenia czynnika rozpyłowego 3 i przewodem doprowadzającym czynnik chłodzący 4. Korpus 1 składa się ze stałej części mocującej 5 i części nastawnej 6 połączonych ze sobą obrotowo łącznikiem 7 w postaci łożyska ślizgowego o wspólnej osi obrotu, poprzez kołnierze mocujące 8 i 9. W łączniku 7 zamocowana jest współosiowo przelotowa rura robocza 10 z otworem wypływu 11 reagenta na jej pobocznicy. Wewnątrz rury roboczej 10, przez którą przepływa czynnik chłodzący, zamocowana jest dwuczynnikowa dysza rozpyłowa 12 z przyłączonymi do niej sztywnym przewodem doprowadzenia reagenta 13 i sztywnym przewodem doprowadzenia czynnika rozpyłowego 14, które połączone są z króćcami doprowadzeniowymi 2 i 3 w części nastawnej 6 korpusu 1. Oś wylotu dyszy rozpyłowej 12 usytuowana jest w osi otworu wypływowego 11 rury roboczej 1, w odległości 2 mm od siebie. Na wylocie rury roboczej 1, z którego wylatuje powietrze chłodzące zamocowane są poprzeczne osłony 15, w celu ochrony dyszy rozpyłowej 12 przed bezpośrednim działaniem produktów procesu spalania.

Lanca umożliwia obrót rury roboczej w płaszczyźnie normalnej do kierunku posuwu rusztu lub innego urządzenia mechanicznego przenoszącego układ reakcyjny. Z posuwem rusztu wiąże się występowanie parametru charakterystycznego Xi, X2..,.Xi....Xn, którym mogą być: temperatura, ciśnienie i stężenia wybranego składnika mierzone przez lancę. Konstrukcja lancy umożliwia nadążne śledzenie parametru zadanego Xi i utrzymywanie podawania czynnika reakcyjnego do strefy charakteryzowanej określoną wartością Xi.

W przestrzeni reakcyjnej następuje przepływ substancji reagującej, jak pokazano na fig. 3, z prawej strony do lewej, zaś kierunek przepływu substancji zaznaczono strzałką (KPR). W wyniku reakcji tworzy się asymetria głównego parametru X o zmiennym rozkładzie wartości X1>X2>X3>X4. Zastosowanie lancy do wtryskiwania reagenta umożliwia, poprzez kontrolę kąta wtrysku a, podanie reagenta w strefę o odpowiedniej wartości parametru X. Na rysunku fig. 3 widoczne linie wtrysku reagenta LWR kierowane są w strefę o zamierzonej wartości X=X3.

Claims (2)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Lanca do wtryskiwania reagenta posiadająca korpus z króćcami do podłączenia mediów roboczych z zamocowaną do niego szczelnie, poprzez kołnierz mocujący, przelotową rurą roboczą z otworami wypływu reagenta rozmieszczonymi na jej pobocznicy, a wewnątrz ma kanał czynnika chłodzącego oraz przewód doprowadzenia reagenta i przewód doprowadzenia czynnika rozpyłowego, znamienna tym, że korpus (1) składa się ze stałej części mocującej (5) i części nastawnej (6) połączonych ze sobą obrotowo łącznikiem (7) o wspólnej osi obrotu, w którym zamocowana jest współosiowo rura robocza (10) z zamocowaną wewnątrz co najmniej jedną dwuczynnikową dyszą rozpyłową (12) z przyłączonymi do niej przewodem doprowadzenia reagenta (13) i przewodem doprowadzenia czynnika rozpyłowego (14), które połączone są z króćcami doprowadzeniowymi (2 i 3) w części nastawnej (6) korpusu (1), przy czym oś wylotu dyszy rozpyłowej (12) usytuowana jest w osi otworu wypływowego (11) reagenta rury roboczej (10), w odległości minimum 1 mm od siebie, natomiast kanałem czynnika chłodzącego jest rura robocza (10).
2. 2. Lanca według zastrz. 1, znamienna tym, że na wylocie rury roboczej (10) zamocowane są poprzeczne osłony (15).