SE450734B - Anordning for forbrenning av granulert material - Google Patents

Description

l5 20 25 30 35 450 734 noggrann dosering av primärluften blir ytterst svår för att inte säga omöjlig att genomföra.

Hos kända roterande brännkamrar ordnas i regel lufttillförseln så att _primär- och sekundärluft tillförs gemensamt på så sätt att luften passerar över bränslemassan. Därvid används den förbränningsluft som inte utnyttjas som primärluft såsom sekundärluft.

Av ovanstående framgår att ej heller sekundärlufttillförseln kan regleras med större noggrannhet.

Hos roterande brännkamrar, som är utförda enligt känd teknik, har man således den nackdelen att en bristfällig primärlufttillförsel och en svårreglerad tillförsel av sekundärluft inte medger en från bränsle- ekonomisk synpunkt effektiv utnyttjning av bränslets värmevärde.

REDoGöRELsE FÖR UPPFINNIGEN Ändamålet med uppfinningen är att erbjuda en anordning, vid vilken ovan angivna nackdelar och begränsningar har eliminerats. En för- bränningsanordning med roterande brännkammare i enlighet med före- liggande uppfinning kännetecknas härvid av att ett med det första röret roterbart anordnat andra rör, vilket utgör en fortsättning på det första röret, sträcker sig axiellt genom brännkammaren och upp- visar nämnda andra utloppsöppning för luft i området för bränn- kammarens axiella utlopp 11.

Inom brännkammaren fördelas förbränningsluften på så sätt att en väl definierad luftmängd tillförs bränslet i form av primärluft och resterande luftmängd, som också är kvantitativt väl definierad, leds genom den roterande brännkammaren fram till dess öppning, där den tillförs de brännbara gaser som frigjorts i brännkammaren.

En mycket effektiv förbränning möjliggörs genom att brännkammarens konformiga öppning mot pannan kan keramiskt isoleras, vilket möjliggör en förbränning av gaser vid en temperatur av 1300°C. Genom att modere- ra lufttillförseln kan man reglera temperaturen i primärzonen för att 10 15 20 25 30 35 450 734 undvika slaggbildning. Samtidigt kan en temperaturnivå upprätthållas i sekundärförbränningszonen, varigenom en hög förbränningsverkningsgrad erhålles.

Ytterligare kännetecken på och fördelar med uppfinningen framgår av den följande beskrivningen samt av efterföljande patentkrav.

KORT FIGURBESKRIVNING I den följande beskrivningen kommer att hänvisas till bifogade ritningsfigurer, av vilka Fig. 1 visar ett längsgående centralt snitt genom brännkammaren och Fíg. 2 visar detaljer av rörledningarna för tillförsel av primär- l och sekundärluft, Fig. 3 visar ett transversellt snitt genom det bärande röret och en ventilplatta som fördelar primärluften till olika kanaler, Fig. 4 visar funktionen hos kombinerade organ för omröring och tillförsel av primärluft.

BESKRIVNING AV FÖREDRAGEN UTFÖRINGSFORM Den på figurerna visade anordningen för förbränning är inplacerad i ett yttre rum 2, som är horisontellt och cylindriskt samt placerat i 'anslutning till en värmepanna. I det yttre rummet 2 är inplacerad en roterande brännkammare l, ett fallrör 20 för bränsletillförsel, ett axiellt rörligt rör 5 för tillförsel av sekundärluft, ett roterande 'och bärande rör 4, två stycken lager 3, som bär upp röret 4 samt en bakre, ej roterande, rörformig enhet 14. Röret 4 är utrustat med ett inre, í förhållande till röret 4 koncentriskt rör. Röret 7 hålls i koncentriskt läge relativt röret 4 medelst 8 st skiljeväggar 9 som ligger i plan som innefattar rörets 4 symmetri- och rotationsaxel och som är jämnt fördelade utefter rörets 4 innervägg. Mantelutrymmet mellan röret 4 och röret 7 blir därigenom uppdelat i 8 st kanaler 10.

-Var och en av kanalerna 10 är genom en öppning 23 förbunden med en av 8 st armar 8. 10 15 20 25 30 35 450 7134 På FigÄ 2 visas en ventilplatta 12 som är vridbar kring en axel som samanfaller med rörets 4 rotationsaxel.

Den roterande brännkammaren 1 är invändigt utrustad med 8 st rör- formiga armar 8, som är fast förbundna med det roterande röret 4.

Armarna 8 är även fasta i förhållande till brännkammaren 1, som upp- bärs av armarna 8. Den roterande brännkammaren 1 uppvisar en rund öppning 11 i den änden av brännkammaren 1 som utmynnar i värmepannan.

Brännkammarens konformiga öppning mot pannan är utrustad med en kera- misk isolering 27. Även i den motsatta änden uppvisar brännkammaren en cirkulär öppning, som ansluter till den fast icke roterande cylinderformiga enheten 14.

Fallröret 20 är fast förbundet med den cylinderformiga enheten 14, som är utrustad med en bakre glidplatta 18, som bär upp en tätningsanord- ning 15, som tätar genomföringen av det roterande röret 4 genom den bakre glidplattan 18. En bakre konisk mantelyta 17, som är fast för- bunden med brännkammaren 1 medelst ett flänsförband 26 tätar mot en cirkulär tätningsyta hos cylindern 14.

Armarna 8 är ínfästade vid det roterande röret 4 på det stället där det roterande röret 4 uppvisar ett antal öppningar 23. Dessa öppningar 23 utgör en fortsättning av de rörformiga armarnas 8 inre utrymme. Öppningarna 23 medger således passage av primärluft som tillförs genom kanalerna 10 till de rörformiga armarna 8.

' Genom vridning av ventilplattan 12 kan primärluften fördelas så att endast vissa av kanalerna 10 och därmed endast vissa armar 8 erhåller primärluft. Primärluft skall i huvudsak endast tillföras armarna 8 då dessa rör sig uppåt. Vid en normal inställning av ventilplattan 12 och vid en brännkammare med 8 armar 8 tillförs exempelvis primärluft till den arm 8 som är i sitt nedersta läge samt till ytterligare 3 armar som rör sig uppåt. Övriga 4 armar erhåller ingen lufttillförsel.

En luftpassage 6 utgör förbindelse mellan det inre röret 7 och det främre röret 5. Luftpassagen 6 kan förstoras eller förminskas där- m f: 10 15 20 25 30 35 450 734 igenom att röret 5 förflyttas i axiell riktning. Om röret 5 förflyttas så att det närmar sig röret 4 minskar således luftpassagen-6 genom vilken förbränningsluft tillförs röret 5 från röret 7.

I den yttre änden av det yttre utrymmet 2 är inplacerade två skivfor- miga gavlar som bär upp två stycken lager 3 vilka i sin tur bär upp det roterande röret 4.

I främre änden av det axiellt förskjutbara röret 5 finns en öppning 19 genom vilken sekundärluften från röret 5 tillförs oförbrända bränsle- molekyler som tillförs ugnsutrymmet genom öppningen 11 vid den rote- rande brännkammaren. I främre änden av röret 5 är inplacerad en an- ordning 16 eller snedställda flänsar som är avsedda att ge sekundär- luften turbulens.

På Fig. 4 visas hur bränslematerialet omrörs och lyfts av armarna 8 som kan vara försedda med flänsar. Brännkammarens 1 rotationsriktning är den som visas medelst pilen 21. Öppningarna 13 hos armarna 8 är så inriktade att luften blåses ut i en riktning som motsvarar riktningen för brännkammarens 1 rotation. Primärluften blåses således ut i den riktning som anges av pilen 22. Primärluften ges på så sätt tillfälle att tränga igenom bränslemassan. Dock kan det i vissa fall, i synner- het vid större anläggningar, vara lämpligt att blåsa ut primärluften åt båda hållen.

De rörformiga armarna 8 har förutom att tillföra primärluft till bränslet i primärförbränningsfasen även till uppgift att bearbeta bränslet mekaniskt och att lyfta med sig bränslet ca 1/3 varv och därefter tömma ned bränslet genom en snett uppåtriktad luftström härrörande från hålen 13.

Genom den mekaniska bearbetningen frigörs askan från bränslet och genom att primärluften tillsätts underifrån lyftes den lätta askan mot centrum av kammaren när bränslet faller ned. Luftströmen från hålen 13 tar då med sig askan ut ur brännkamaren och primärförbränningen blir effektiv utan hindrande aska på eller kring bränslet. 450 754 10 15 20 25 30 35 Förbränningsluften tar sig således in till brännaren_från fläkten via det roterande röret 4. Genom kanalerna 10 och öppningarna 23 i röret 4 leds primärluft till armarna 8 och till öppningarna 13. Primärluften tillförs således brännkammaren 1 i närheten av brännkammarens invän- % diga mantelyta och därifrån tränger primärluften genom bränslemassan mot brännkammarens 1 centrum. I samband med primärförbränningen i brännkamaren 1 bildas brännbara gaser som leds ut ur brännkamaren 1 genom öppningen 11 där sekundärluft tillförs för förbränning av dessa gaser.

Sekundärluften förs in i röret 5 genom spalten 6. Sekundärlfuttill- förseln kan regleras genom axiell förflyttning av röret 5. Tíllförseln av primärluft regleras genom exempelvis en spjällanordning av i och för sig känt slag. Anordningarna för axiell förflyttning av röret 5 är också av i och för sig känt slag. Nämnda kända anordningar har icke visats på ritningsfigurerna i syfte att öka ritníngarnas tydlighet.

Genom konstruktionen av doseringsenheten 19 och fallröret ZO för- hindras att en sammanhängande bränsleström från lager till bränn- kammaren bildas med risk för bakbränning som följd.

Pâ figurerna har visats en anordning med åtta stycken armar 8. För olika typer av bränslen och olika dimensioner av ugn och brännkammare 1 kan det vara lämpligt att endera ha ett större eller ett mindre antal armar. Sålunda kan brännkamaren 1 utföras med exempelvis fem eller nio armar.

Det har nämnts att armarna 8 kan förses med flänsar för omröring av bränslet. För vissa typer av bränslen och särskilt vissa styckestor- lekar kan det emellertid vara lämpligt att ha separata anordningar för tillförsel av primärluft som exempelvis kan ligga mellan flänsar som är direkt fästa på insidan av brännkammarens 1 invändiga mantelyta.

W I ritningarna har brännkammaren 1 visats i ett rotationssymetriskt utförande. Brännkammaren 1 kan emellertid vara så utförd att dess tvärsektion har formen av en polygon. Vid ett sådant utförande ger 450 754 redan brännkammarens 1 utformning en viss omröring i samband med rotation av brännkammaren 1. Även andra modifikationer av brännkammaren 1 eller brännkammarens komponenter är möjliga utan att man därför avviker från uppfinníngs- tanken sådan den definieras av efterföljande patentkrav.

Claims (8)

10 15 20 25 30 35 450 734 PATENTKRAV

1. Anordning för förbränning av granulärt material, exempelvis trä- mjölspellets, flis och liknande, innefattande en väsentligen horison- tell brännkammare (1), utlopp (13) för primärluft och sekundärluft (19), åtminstone en ledning (20) för inmatning av bränsle samt ett utlopp (11) för förbränningsgaser till en panndel för värmeöverföring till exempelvis vattenkylda ytor, vilken brännkammare (1) är roterbar och försedd med första utloppsöppningar (13) för luft i området för eller nära brännkammarens (1) mantel och åtminstone en andra utloppsöppning (16) för luft som är anordnad i anslutning till bränn- kammaren (1), vilket andra utlopp (11) mynnar i ett ändparti (27) av brännkammaren som är beläget i brännkammarens axiella riktning och anordnat att kunna anslutas till nämnda panndel, varjämte brännkammaren är försedd med organ (8) för lyftning och omröring av bränslet, varjämte ett gemensamt första roterande rör (4) är anordnat för nämnda båda lufttillförslar till brännkammaren, k ä n n e t e c k n a d av att ett med det första röret (4) roterbart anordnat andra rör (5), vilket utgör en fortsättning på det första röret (4), sträcker sig axiellt genom brännkammaren och uppvisar nämnda andra utloppsöppning (16) för luft i området för brännkammarens (1) axíella utlopp- (11) .

2. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av kombinerade organ för tillförsel av luft till nämnda första utloppsöppningar (13) samt för lyftning och omröring av bränslet, i huvudsak bestående av i förhållande till bränslekammaren (1) fasta i huvudsak längsgående rör (8), som är försedda med nämnda öppningar (13).

3. Anordning enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d av ventilorgan (12) för fördelning av inblåst primärluft endast till de organ (8), som vid ett visst tillfälle lyfter bränsle.

4. Anordning enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d av att primär- och sekundärluft tillförs brännkammaren genom ett gemensamt roterande rör (4) med en yttre mantel med längsgående kanaler (10) och att var n! 10 15 20 25 450 734

5. Anordning enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda första utloppsöppningar (13) är så placerade att luften blâses ut i riktning som överensstämmer med organens (8) rotationsriktning.

6. Anordning enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda roterande andra rör (5) är i axiell led rörligt anordat relativt det första röret (4) samt utrustat med ett ventilliknande organ (6), som i samband med en axiell förflyttning av nämnda rör (5) medger reglering av tillförseln av luft till nämnda andra utloppsöppning.

7. Anordning enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av organ (16) som ger turbulens åt den ström av luft som utträder ur nämnda andra rör (5) i området för brännkammarens axiella utlopp (ll).

8. Anordning enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att organen (8) för tillförsel av luft genom nämnda första utlopps- öppningar samt för lyftning och omröring av bränslet är försedda med varsin i förhållande till brännkammarens rotationsaxel radiellt inställd fläns (12) som jämte nämnda organ är avsedda för lyftning och omröring av bränslet.