Pierwszenstwo: Opublikowano: 15.VIII. 1973 68461 KL. 12o,19/01 MKP C07c 3/08 CZYTELNIA Ur-edu Patentowego 1 ^fij^mw e, i , I Wlasciciel patentu: Duiker Apparatenfabriek N.V., Rijswijk (Holandia) Sposób wytwarzania acetylenu i urzadzenie do stosowania tego sposobu Wynalazek dotyczy wytwarzania acetylenu przez czesciowe spalanie wstepnie ogrzanych weglowodo¬ rów w postaci gazu lub pary, zwlaszcza metanu, z wstepnie ogrzanym tlenem.W znanych sposobach i urzadzeniach weglowodór w postaci gazu lub pary, np. metan dokladnie zmieszany z wstepnie ogrzanym tlenem, spala sie czesciowo w komorze spalania, po czym produkty spalania chlodzi sie szybko za pomoca wtryskiwa¬ nej cieczy chlodzacej, np. wody. W celu zapobie¬ zenia przerzutowi plomienia z komory spalania do przestrzeni mieszalnej umieszczona jest miedzy nimi przegroda dzialowa. Przegroda sklada sie z chlodzonej lub niechlodzonej plyty zaopatrzonej w liczne otwory przez które przeplywa mieszanina weglowodór — tlen z szybkoscia wieksza od szyb¬ kosci spalania.W zwiazku z wysokimi temperaturami wstepnie ogrzanego weglowodu i tlenu, np. 500—600°C, nalezy stosowac krancowo wysokie szybkosci w ot¬ worach scianki dzialowej w celu zapobiezenia przerzutowi plomienia.Wskutek wysokich szybkosci powstaja trudnosci ze stabilizacja plomienia, który wykazuje podatnosc na zdmuchniecie z przegrody dzialowej.Dla stabilizacji plomienia proponowano rozmaite srodki, jak zastosowanie plomienia stabilizujacego lub zapalajacego zasilanego specjalna mieszanina lub doprowadzenie dodatkowego tlenu przez wiek¬ sza ilosc otworów umieszczonych w przegródce 25 30 dzialowej. Srodki te nie tylko komplikuja urzadze¬ nia lecz równiez naruszaja równomiernosc plomie¬ nia wytworzonej na sciance dzialowej, wplywajacej korzystnie na wydajnosc acetylenu.Powyzsze trudnosci usuwa sposób wedlug wyna¬ lazku polegajacy na stabilizacji plomienia przez wprowadzenie czesci mieszaniny weglowodór — tlen do komory spalania z szybkoscia mniejsza od szyb¬ kosci pozostalej wiekszej czesci mieszaniny i to w miejscu, w którym wieksza czesc a wiec glówny strumien wplywa do komory spalania. Mniejsza czesc stanowi 5 do 30% calego strumienia i szyb¬ kosc wyplywowa tej czesci zawiera sie korzystnie miedzy 10% i 90% szybkosci wyplywowej strumie¬ nia glównego.W celu obnizenia szybkosci spalania strumienia bocznego wprowadza sie go do komory spalania przy temperaturze nizszej o 50 do 400°C od tem¬ peratury strumienia glównego. W tym celu nalezy chlodzic czesc mieszaniny stanowiacej strumien boczny. Urzadzenie do przeprowadzenia tego spo¬ sobu zawiera plyte dzialowa zwykle stosowana miedzy komora mieszania i komora spalania, chlo¬ dzona wewnetrznie i zaopatrzona w liczne otwory przeplywowe lub kanaly i odznacza sie tym, ze wewnatrz kazdego kanalu jest umieszczana rurowa/ wsadka, zaopatrzona w otwory dlawiace. Miedzy wsadka a sciana kanalu znajduje sie przestrzen pierscieniowa, ewentualnie dzielona, dla strumienia bocznego. Rurowa wsadka jest korzystnie tak roz- 68 4613 szerzona od strony wplywu mieszaniny do kanalów plyty dzialowej, ze przylega ona tam do sciany kanalu i jest zaopatrzona w otwory dlawiace.Sciana wsadki moze byc zaopatrzona w izolacje cieplna, np. moze zawierac szczeline powietrzna.Na stronie zewnetrznej wsadka moze byc zaopa¬ trzona w zeberka prowadzace, które korzystnie w calosci lub czesciowo sa uksztaltowane srubowo.Po stronie wylotowej kanalów wsadka umieszczo¬ na jest wewnatrz kanalu w odleglosci od konca kanalu równej najwyzej dwukrotnej srednicy ka¬ nalu. Powyzsza konstrukcja zapewnia utrzymanie stabilnej warstwy plomienia na sciance dzialowej.Czesc goracej mieszaniny weglowodór tlen odga¬ lezia sie od ogólnego strumienia i plynie w wyniku dlawienia z mniejsza szybkoscia wokól strumienia glównego do komory fcpalania, przy czym, tworzac plomien stabilizujacy^-zabezpiecza plomien glówny przed zdmuchnieciem ze scianki dzialowej. Przez zetkniecie sie z chlodzona sciana kanalu obniza sie temperatura strumienia bocznego, co ma korzystny wplyw, poniewaz przy nizszych temperaturach ob¬ niza sie szybkosci spalania. Ponadto przez schlo¬ dzenie zmniejsza sie objetosc a stad i szybkosc gazu. Przy tym rurowa wsadka, zwlaszcza wyko¬ nana w postaci termoizolujacej, daje te dodatkowa korzysc, ze strumien glówny traci mniej ciepla.Chlodzenie strumienia bocznego mozna jeszcze zwiekszyc przez doprowadzenie cieczy chlodzacej do przegrody dzialowej wzdluz scian zewnetrznych kanalów do sciany przedniej przegrody dzialowej.Na rysunku jest przedstawiony przyklad wyko¬ nania urzadzenia wedlug wynalazku. Fig. 1 przed¬ stawia szkicowo przekrój urzadzenia, fig. 2 przed¬ stawia przekrój wzdluzny kanalu, fig. 3 przedsta¬ wia widok kanalu od dolu.Na fig. 1 cyfry 1 i 2 oznaczaja urzadzenia ogrzew¬ cze dla metanu, wzglednie tlenu. Oba gazy zostaja zmieszane intensywnie w komorze mieszania 3 i na¬ stepnie przeplywaja przez otwory przegrody dzia¬ lowej 4 chlodzonej wewnetrznie za pomoca cieczy do komory spalania 10, ponizej przegrody dzialo¬ wej, przy czym w wyniku czesciowego spalania metanu powstaje acetylen. Dzieki wtryskowi przez 11 cieczy chlodzacej, np. wody chlodzi sie szybko palaca mieszanine w celu utrwalenia acetylenu.Gaz i ciecz chlodzaca odprowadza sie przez otwór 12 do dalszej obróbki. W celu zapobiezenia prze¬ rzutowi plomienia szybkosc mieszaniny gazu w otworach przegrody dzialowej winna byc wieksza od szybkosci spalania mieszaniny.Fig. 2 i 3 przedstawia otwór wykonany wedlug wynalazku w sciance dzialowej. W cylindrycznym kanale 7, który laczy górna i dolna scianke 5 i 6 pustej wewnetrznie przegrody dzialowej umieszczo¬ na jest wsadka 13. Po stronie wlotu mieszaniny gazowej wsadka, rozszerzona stozkowo, polaczona jest ze sciana kanalu i jest zaopatrzona w tym miejscu w okragle lub inaczej uksztaltowane otwo¬ ry 14, które stanowia wlot do przestrzeni 15 po¬ wstalej miedzy wsadka i sciana kanalu.Przestrzen ta jest podzielona do wylotu kanalu na szczelinowe kanaly 16 za pomoca zeberek umieszczonych na zewnatrz wsadki, przy czym na stronie wylotowej tworzy wieniec szczelinowych 461 4 otworów (patrz fig. 3). Zeberka moga byc równo¬ legle do osi kanalu lub moga przebiegac srubowo w calosci lub czesciowo.Dolny koniec 17 wsadki lezy w pewnym odstepie 5 od wylotu kanalu, tworzac w tym miejscu komore 19. Wsadka w postaci rury jest zaopatrzona we¬ wnatrz w pierscieniowa izolacyjna szczeline po¬ wietrzna 20.Wewnatrz oplywanej przez ciecz chlodzaca prze- 10 strzeni wewnetrznej 9 przegrody dzialowej jest umieszczona plytka dzielaca 21, na której jest na¬ sadzony wokól kazdego z kanalów cylindryczny element rurowy 22. Ciecz doprowadzona ponad plytka dzielaca 21 kieruje sie nastepnie wzdluz 15 kanalów do wewnetrznej scianki 6 stykajacej sie z komora spalania, powodujac tym samym inten¬ sywne chlodzenie kanalu i tej scianki.Dzialanie opisanej konstrukcji jest nastepujace: Z mieszaniny gazu i tlenu doprowadzonej z góry 20 do przegrody 4 pewna czesc, np. 10% przedostaje sie przez otwory 14 do przestrzeni 15 i przeplywa przez te przestrzen i szczeliny 16 z szybkoscia mniejsza z powodu napotykanych oporów, od szyb¬ kosci glównego strumienia przeplywajacego przez 25 wewnetrzna przestrzen 18 wsadki. Strumien boczny jest po drodze silnie chlodzony przez ochlodzona sciane kanalu i przez stykajace sie z ta sciana metalowe zeberka wsadki.Powoduje to wytwarzanie na dolnej krawedzi 30 wsadki stabilnych plomieni, które nie sa zdmuchi¬ wane i stabilizuja palenie sie plomienia glównego.Stabilizacja ta jest jeszcze podtrzymywana przez komore 19 znajdujaca sie w miejscu tworzenia sie plomienia. Wykorzystanie wynalazku umozliwia 35 utworzenie po stronie wylotowej przegrody dzialo¬ wej stabilnej warstwy plomienia, która nie ulega wahaniom w czasie ani w róznych miejscach, od¬ nosnie temperatury, skladu i szybkosci, co wplywa na bardzo korzystna wydajnosc acetylenu. Wybrana 40 przykladowo forma wykonania moze byc oczywiscie w róznorodny sposób zmieniana w ramach wyna¬ lazku. PL